Bien approvisionnés à l’avenir

Global Tungsten & Powders ? Beaucoup d’entre vous ont peut-être déjà entendu parler de cette entreprise qui a rejoint le groupe Plansee en tant que fournisseur de tungstène et de poudre de carbure de tungstène en 2008, mais quelle est l’histoire de GTP et de ses poudres ? 

Dans la plus grande usine, située à Towanda, en Pennsylvanie, GTP produit notamment des matières premières pour la production de carbure. Plus de 500 employés aux États-Unis fabriquent non seulement du paratungstate d’ammonium (APT), de l’oxyde de tungstène (WOx), de la poudre de métal de tungstène (WMP), du carbure de tungstène (WC) et de la poudre prête à être pressée (RTP), mais aussi des produits semi-finis et des composants en tungstène et en alliages de tungstène. Plus de 20 employés du département Recherche et développement travaillent pour garantir que GTP aura toujours une longueur d’avance sur la concurrence à l’avenir. 

Le parcours du minerai dans les mines de tungstène jusqu’à la précieuse poudre de tungstène destinée à un traitement ultérieur est long. « Ici à Towanda, le tungstène passe par l’étape la plus longue : du minerai broyé ou des déchets à la poudre. Nous sommes en fait une immense usine chimique dans laquelle une équipe compétente prépare le tungstène en vue de son traitement ultérieur dans d’innombrables procédés chimiques individuels », explique Bernard Legrand, directeur des opérations chez GTP. Il existe des types de poudre optimisés pour différentes applications. Outre le carbure de tungstène, GTP produit également des poudres prêtes à l’emploi (RTP), qui peuvent être utilisées comme matériau de départ pour la fabrication d’outils en carbure monobloc, de pièces d’usure et d’autres composants de précision. Les poudres fournies par GTP contiennent déjà un alliage et peuvent donc être utilisées directement dans la production de plaquettes de coupe, par exemple. C’est aussi simple que le pressage et le frittage !

Depuis juillet 2021, GTP Powders fait partie du groupe CERATIZIT et constitue sa propre division. Les usines de Bruntal (République tchèque) et Niederkorn (Luxembourg) transforment l’oxyde de tungstène de Towanda en carbure de tungstène pour CERATIZIT et en poudre de métal de tungstène pour Plansee HPM (High-Performance Materials). Stadler Metalle à Turkheim (Allemagne) et Tikomet Oy à Jyvaskyla (Finlande), deux filiales de CERATIZIT, se concentrent sur le recyclage. Stadler Metalle est spécialisée dans le commerce de matières premières secondaires, tandis que Tikomet est responsable du recyclage de déchets de métaux durs en poudre de carbure de tungstène et de cobalt.

Le marché mondial du tungstène est clairement défini et est essentiellement approvisionné par des fournisseurs chinois. Plus de 80 % des minerais de tungstène proches de la surface qui peuvent être exploités avec relativement peu d’efforts sont situés en Chine. « Seuls ces gisements peuvent être exploités de manière économique, sans quoi les coûts d’extraction augmenteraient considérablement », explique Eric Rowe, directeur de l’approvisionnement et de la planification des matières premières. Néanmoins, il a toujours été important pour GTP de garantir un approvisionnement en matières premières non conflictuel. En 2013, GTP a été la première fonderie de tungstène au monde à être reconnue comme « Conflict Free Smelter » (fonderie non conflictuelle) et répond aujourd’hui aux directives de l’OCDE sur le devoir de diligence pour des chaînes d’approvisionnement responsables en minerais provenant de zones touchées par des conflits ou à haut risque. « Nous nous engageons à garantir que toutes nos matières premières proviennent de sources responsables et ne contribuent pas à des conflits armés, au travail des enfants, à des violations des droits de l’homme ou à d’autres crimes graves », ajoute Eric Rowe. GTP, en collaboration avec le groupe Plansee, s’est assurée des sources durables et à long terme pour couvrir tous les besoins en matières premières.

Quiconque a déjà parcouru les routes de Finlande en hiver sait qu’il est impossible de s’en sortir avec des pneus normaux. C’est pourquoi des Finlandais avisés ont eu l’idée d’équiper leurs pneus de crampons. Comme les matériaux normaux s’useraient beaucoup trop vite, des crampons en tungstène sont utilisés dans le mélange de caoutchouc des pneus. Ils sont bon marché et peuvent être fabriqués à partir de matériaux recyclés, comme ceux produits par Tikomet Oy. Cette entreprise, qui emploie 46 personnes, est spécialisée dans le recyclage des déchets de carbure pour de nombreuses applications, dont la fabrication de ces crampons. Grâce à une technologie de pointe, ces matières premières secondaires sont retransformées en poudre de carbure de tungstène et de cobalt dans le cadre du procédé au zinc. 

Dans ce procédé, les déchets métalliques durs sont chargés de morceaux de zinc dans des creusets en graphite et traités dans un four spécial. La technologie repose sur le fait que le cobalt réagit avec le zinc liquide qui se diffuse. Cette réaction entraîne la formation de composés intermétalliques à forte expansion volumique. La ferraille se gonfle et se fragmente en fines couches. Il reste une masse poreuse de carbure de tungstène et de cobalt. Le zinc, quant à lui, est vaporisé à haute température et presque entièrement récupéré. La masse poreuse est ensuite réduite en poudre. Il s’ensuit un procédé de meulage fin et la production d’un lot homogène dans un mélangeur discontinu. Contrairement au procédé chimique, il n’y a pas de conversion chimique du carbure de tungstène et du métal liant dans le procédé au zinc. Cela signifie que la taille originale des grains de carbure de tungstène ne change pas et que le cobalt peut également être récupéré.

Ce processus de recyclage fonctionne avec tous les types de pièces en carbure usées et représente une part importante de l’approvisionnement en matières premières de tungstène. L’usine chimique de Towanda traite également tous les types de déchets contenant du tungstène par calcination et raffinage, qu’il s’agisse de déchets durs non triés, de déchets en poudre ou de déchets mous. Même les boues de meulage sont recyclées. Toutefois, pour obtenir les meilleurs résultats, il est important que GTP bénéficie de la vaste expérience qu’elle a acquise au cours de décennies d’optimisation continue des procédés. Chez CERATIZIT, le développement durable ne date pas d’hier ! 

Le recyclage chimique est également à l’avant-garde lorsqu’il s’agit de développement durable et de réduction de l’empreinte carbone. Par rapport à la production à partir de minerai de tungstène, les émissions sont réduites par 4. En revanche, les émissions de CO₂ du procédé au zinc sont inférieures aux émissions provenant du recyclage chimique, même si l’on utilise des sources d’énergie nocives pour l’environnement. Avec l’énergie verte, le procédé au zinc est presque neutre en carbone. Avec Stadler Metalle, qui fait partie à 100 % de CERATIZIT depuis le 1^er mars 2022, CERATIZIT est le seul fabricant occidental de carbure à disposer de sa propre source intégrée de matières premières secondaires, ce qui lui confère un avantage considérable par rapport à ses concurrents.

Une chose est sûre, la demande de tungstène va continuer à croître dans les années à venir. C’est pourquoi GTP met tout en œuvre pour continuer à garantir l’approvisionnement en matières premières. « Les nombreuses mesures, de la collaboration avec des mines rentables à l’augmentation continue du quota de matériaux recyclés, stimulent notre indépendance tout en renforçant le positionnement sur le marché et les valeurs de durabilité de l’ensemble du groupe. Notre tâche principale est de toujours garantir une chaîne d’approvisionnement en tungstène sûre et compétitive pour le groupe Plansee », explique Melissa Albeck, qui, en plus de son rôle de présidente-directrice générale de GTP, est également membre du directoire de CERATIZIT.