Tronox - Le leader mondial de la production de TiO2 ultrafin est en France !

Reportage sur le site de Thann en Alsace, de la production de TiO2 ultrafin, TiO2 anatase pigmentaire, TiCl4 et dérivés, à la R&D…

Tronox France, basée à Thann (Haut-Rhin) est l’unique site de production de dioxyde de titane sur l’Hexagone et également, au plan mondial, la seule usine de TiO2 ultrafin de l’entreprise Tronox, fort de plus de 220 ans d’activité. Depuis deux ans, le site alsacien réunit par ailleurs les ressources R&D dédiées aux produits de spécialité. Leader mondial de la production du TiO2 ultrafin et du tétrachlorure du titane (TiCl4), Tronox France contribue grandement au rayonnement de l’industrie tricolore et dispose de tous les atouts nécessaires pour contribuer à la transition énergétique et le développement durable.

Gros plan !

2022 est l’année du centenaire du TiO2 !
Cela fait 100 ans que le dioxyde de titane, composé inorganique d’un blanc éclatant, est produit et utilisé par de nombreuses industries et applications. Neuvième élément le plus abondant de l’écorce terrestre, le TiO2 se trouve dans des minerais et des sables sous plusieurs formes cristallines naturelles - ilménite, anatase, rutile, brookite - associé très souvent à d’autres éléments comme le calcium et le fer. Deux procédés chimiques, permettent ensuite la fabrication de produits finis : le procédé sulfate et le procédé chlore.

Grâce à sa couleur blanche éclatante, son inertie chimique et ses propriétés opacifiantes [le TiO2 possède le plus haut indice de réfraction parmi les pigments blancs], le dioxyde de titane est historiquement utilisé comme pigment. Il possède toutefois des qualités différentes selon sa nature, pigmentaire ou ultrafin :
Le TiO2 pigmentaire (micrométrique), est utilisé pour ses propriétés de diffusion de la lumière et d’opacification de surfaces, essentiellement dans les peintures, les plastiques, le papier ainsi que d’autres applications de spécialité comme en cosmétique, en céramique, en fibres, dans les encres…
Le TiO2 ultrafin (nanométrique), est incolore et présente des propriétés de diffusion et d’absorption des UV supérieures à celles du TiO2 pigmentaire. Ses applications sont principalement environnementales : supports de catalyseurs (notamment abattement des NOx pour le contrôle des émissions de source mobile (par exemple des véhicules industriels) ou stationnaire (par exemple des centrales thermiques)), catalyse (raffinage, chimie) et photocatalyse (peintures autonettoyantes, ciments dépolluants...) ou encore filtres UV pour les crèmes solaires.

Le dioxyde de titane – sous sa forme anatase - a été isolé pour la première fois en 1791 par le révérend William Gregor dans le sable noir du Devon en Angleterre. Dès 1795, Martin Klaproth remarque que ce produit est similaire aux traces trouvées dans le rutile, mais le brevet de fabrication industrielle n’a été déposé qu’en 1917. C’est il y a tout juste 100 ans, en 1922, qu’a été initiée la première fabrication industrielle de TiO2 pigmentaire par un procédé sulfate à Thann (Haut-Rhin). Les activités de production du tétrachlorure de Titane (TiCl4) et du TiO2 ultrafin, ont quant à elles débuté sur le site alsacien respectivement vers 1957 et 1985.

Le spécialiste mondial du dioxyde de titane
La société Tronox a été créée aux Etats-Unis en 2006. Son cœur de métier ? L’extraction, la transformation des minerais de TiO2 ainsi que la production et la commercialisation de produits à base d’oxyde de titane pigmentaire et de spécialité.

Réunissant aujourd’hui plus de 6500 employés sur cinq continents, Tronox compte plusieurs mines – en Australie et en Afrique du Sud - et neuf sites de production de TiO2 : un au Brésil et un aux Etats-Unis, trois en Europe dont celui de Thann, ainsi qu’un en Arabie Saoudite, un en Chine et deux en Australie. L’entreprise qui prône une intégration verticale très poussée dispose par ailleurs de trois centres de recherche. Deux sont principalement centrés sur les produits TiO2 pigmentaire : l’un à Oklahoma City aux Etats-Unis et l’autre à Stallingborough au Royaume-Uni. Le troisième centre de recherche Tronox, le CRT, est implanté à Thann en France. Dédié au développement des produits de spécialité (ultrafins), il a été inauguré le 1er octobre 2020 après 18 mois de travaux. Il centralise désormais la R&D des produits de spécialités de Tronox.

Tronox France, un site historique aux capacités de production uniques au monde
Le site de Thann, fondé en 1808 par Charles KESTNER, est le plus vieux site de chimie au monde encore en activité. TRONOX France, anciennement Cristal, a rejoint TRONOX Holdings plc en 2019. Ingénieurs, chercheurs, techniciens (fabrication, R&D, procédé, contrôle analytique…), opérateurs de fabrication et agents de maitrise, ingénieurs (maintenance, procédé, sécurité et environnement), fonctions marketing et ventes, RH et finance… : environ 240 salariés, associés à une centaine de sous-traitants, travaillent chaque jour en France au développement des activités de Spécialités de TRONOX.

Le site de Thann intègre deux ateliers de production – l’un pour le TiO2 ; l’autre pour le TiCl4 – et une unité de fabrication d’acide sulfurique, ainsi qu’une usine de traitement des effluents aqueux et un service technique/maintenance (travaux mécaniques, réparation, génie civil…). S’y ajoutent le centre de recherche, un laboratoire de contrôle qualité, une unité SHEQ (sécurité, hygiène, environnement et qualité) aux côtés des services utilités (vapeur, air comprimé…).

« Les usines de Tronox produisent essentiellement du dioxyde de titane type rutile pigmentaire de différents grades. L’usine de Thann est la seule qui fabrique à la fois du TiO2 anatase pigmentaire, du TiO2 ultrafin ainsi que du TiCl4 et ses dérivés », explique M. Emmanuel Sibileau, directeur du site de Tronox à Thann. Parmi les produits phares issus de sa R&D et de ses lignes de production :
AT1, pigment anatase utilisé principalement dans les applications plastique, papier et peinture. C’est le produit historique du site de Thann ;
DT-51, premier produit ultrafin développé à Thann dans les années 80 ; il reste aujourd’hui un produit de référence en tant que support catalytique pour les applications de catalyse environnementale en particulier le DeNOx stationnaire (réduction des NOX en sortie des centrales thermiques) ;
G5, produit ultrafin de haute surface spécifique utilisé également dans les applications de catalyse environnementale.

Une réponse adaptée à tout volume de commandes, pour tout type de structures
Quel que soit le volume de commandes, dès quelques grammes d’échantillons jusqu’à plusieurs dizaines de tonnes, Tronox France est en mesure de répondre à vos besoins. Les références clients sont aussi prestigieuses que variées et sur tous les continents. « Nous sommes capables de travailler avec tous types de structures, des grands groupes de chimie mondiaux aux jeunes pousses. », précise Corinne Le-Haut Burnouf, responsable Marketing pour les produits de spécialités.

Avec l’appui de son équipe commerciale internationale SCM (Specialty Chemicals Materials), Tronox France exporte dans l’ensemble du monde (Europe, Asie et Amérique).

Tronox France, c’est aussi 2000 m² de laboratoires et d’unités pilotes dédiés à la R&D !
Le Centre de Recherche Thann (CRT) est animé par une équipe d’une vingtaine de personnes dont 13 permanents. Ses installations s’étendent sur plus de 2000 m2 où sont réunis laboratoires et unités pilotes, dotés d’un parc unique d’équipements pour le changement d’échelle. Réacteurs et solutions de filtration, calcination, broyage et conditionnement… permettent de produire jusqu’à plusieurs tonnes de prototypes. Le CRT dispose par ailleurs d’un large panel de technologies analytiques (surface spécifique, distribution porosité, titration, potentiel Zéta…) pour la caractérisation physico-chimique des échantillons et des prototypes développés pour ses clients, en complément des instruments dont est équipé le département Contrôle Qualité du site.

Les investissements les plus récents ont permis l’acquisition de nouveaux réacteurs semi-pilotes pour les synthèses de nouveaux produits ainsi que d’un banc de test catalytique pour réaliser des tests de performance sur les poudres (catalyseurs DeNOx) dans le cadre des différents projets relatifs à la catalyse environnementale. « Nous engageons également des partenariats scientifiques et techniques avec des laboratoires et établissements de recherche publics et privés, et faisons appel ponctuellement à des structures externes pour répondre à des besoins spécifiques de nos projets tels que la caractérisation de nos produits et/ou des tests de faisabilité sur de nouvelles technologies », explique M. Abdelkader Hadjar, responsable R&D pour les produits de spécialité.

Les thématiques développées au sein du CRT concernent par exemple la mise au point d’une nouvelle génération de catalyseurs pour la dépollution automobile, le stockage d’énergie, les panneaux photovoltaïques nouvelle génération, l’extraction de lithium, la production d’H2 vert ou encore le traitement et la purification de l’eau.

« Nous travaillons très étroitement avec nos clients historiques qui nous sollicitent pour améliorer des produits existants ou mettre au point de nouvelles gammes, et les accompagnons ainsi dans leur développement », ajoute Abdelkader Hadjar. « Au-delà, nos programmes de R&D soutiennent notre stratégie d’innovation, de différentiation et de diversification. Depuis le transfert de la R&D en France en 2020, nous développons davantage de collaborations sur le plan national, mais aussi plus localement encore à l’échelle de la région Grand Est, comme cela est le cas du partenariat initié début 2021 avec la start-up Geolith dans le domaine de l’extraction du lithium des saumures. Tronox France a pour objectif de fournir la jeune entreprise avec le matériau extractant à base de titanate de lithium (LTO) qu’elle utilise à son tour, dans son système d’extraction (Li Capt@). »

Au cœur des priorités de Tronox aujourd’hui : l’exploitation de ses installations en sécurité et la maitrise de ses rejets, soutenues par la mise en place d’un programme très ambitieux en développement durable, dont elle s’efforce d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. « La sécurité de notre personnel à laquelle veille notamment notre politique du zéro accident, mais aussi le développement des partenariats en France et en Europe avec les structures de recherche privées et académiques, ainsi que la diversification de notre business comptent également parmi les axes prioritaires de notre stratégie de développement », ajoute Emmanuel Sibileau.  « Ce dernier point passe par la mise au point de nouvelles gammes de produits innovants pour les marchés actuels mais aussi pour de nouvelles applications avec un focus sur le développement durable et la transition énergétique, axes clés de notre politique de recherche ».

Enfin, afin de poursuivre sa dynamique positive et d’assurer un avenir solide, Tronox France recrute régulièrement. 10 à 15 personnes en moyenne rejoignent ses équipes à Thann chaque année : ingénieurs procédé et maintenance, ingénieurs d’études pour des projets d’investissement, opérateurs de fabrication, apprentis…

Pour en savoir plus :
Visitez notre site : www.Tronox.com

ou Rendez-vous sur le site de notre marque des produits Ultrafins CristalACTiV™ :
www.cristalactiv.com

et suivez nous sur LinkedIn :
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S. DENIS


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