Rôle et importance des ressources minérales dans le développement industriel

Métaux

DéfinitionLes métaux de "base"

Ce sont les métaux communs utilisés dans l'industrie, on les trouve en plus grande quantité dans la croûte terrestre que les métaux précieux.

Parmi les métaux de base, on trouve les métaux ferreux : fer, acier, fonte et les métaux non ferreux : cuivre, plomb, aluminium et zinc. L'acier est constitué de fer et de carbone (proportion massique inférieure à 2,1%).

Métaux de baseInformationsInformations[1]

L'abondance du fer dans l'écorce terrestre est de 5,6%, celle de l'aluminium de 8,2 %. Toutefois le fer est davantage utilisé que l'aluminium dans l'industrie car sa purification utilise beaucoup moins d'énergie.

Le cuivre et le zinc sont beaucoup moins abondants dans la croûte terrestre et on trouve donc moins de gisements contenant ces métaux. C'est pour cette raison qu'ils sont plutôt utilisés pour des applications « spéciales »  : électronique, couches protectrices sur de l'acier,...

DéfinitionLes métaux utilisés en alliages ou en traitement de surface

Ce sont des métaux que l'on associe à d'autres métaux de manière à leur conférer des propriétés physiques particulières, une plus grande dureté par exemple ou modifier leurs propriétés chimiques (résistance à la corrosion). Les métaux de base vus précédemment peuvent servir de métaux d'alliage (exemple : le laiton, alliage de cuivre et de zinc).

On peut citer, dans cette catégorie, le chrome, le nickel, le cobalt, le molybdène, le manganèse, l'étain et le tungstène.

Par exemple, le bronze est un alliage composé 60 % de de cuivre, d'étain et parfois d'autres éléments. Le zamac est un alliage de zinc, aluminium, magnésium et quelquefois de cuivre (utilisé pour de pièces moulées).

Certains métaux peuvent également être utilisés pour réaliser des traitements de surface (chromage, nickelage, zingage,...)

Moto : pièces chroméesInformationsInformations[2]

DéfinitionLes métaux précieux

Ce sont des métaux rares et de grande valeur économique. La notion de métal précieux a varié au cours de l'histoire, essentiellement en fonction de l'offre et de la demande.

Aujourd'hui sont considérés comme précieux l'or, l'argent, le platine, le rhodium et le palladium. Ils peuvent servir de métaux d'alliage et être utilisés en joaillerie. L'or est ,par exemple, utilisé comme « monnaie », pour les bijoux et pour la fabrication des microprocesseurs (contacts électriques inoxydables). Le platine peut être utilisé comme catalyseur dans les pots catalytiques et dans l'industrie chimique.

FondamentalLes terres "rares"

On a vu que les terres rares et autres métaux rares étaient de plus en plus utilisées par l'industrie, en particulier dans les technologies de pointe (véhicules électriques, ampoules basses consommation, écrans LED, aimants permanents, smartphone,...).

Sont concernés par cette dénomination 15 lanthanides, l'yttrium et le scandium :

Les terres rares dans le tableau périodique des élémentsInformationsInformations[3]

Quelques exemples : l'europium, le terbium et l'yttrium pour les lampes LED, le rhénium (aéronautique), l'indium (écrans plats et panneaux solaires), le technétium (imagerie médicale), le béryllium, le scandium, le gallium, le tantale, le niobium...

En réalité, ces éléments ne sont pas si rares que ça dans la croûte terrestre, mais ils sont très éparpillés et donc plus difficiles à extraire.

Actuellement, la Chine produit 95 % des terres rares du marché. Ce quasi monopole provoque des inquiétudes dans les pays occidentaux et des tensions sur les marchés.

Répartition de la production mondiale de terres rares (1950-2000)InformationsInformations[4]

ComplémentRecyclage

Recyclage

Les métaux font partie des matières premières que l'on sait bien recycler.

  • Les matériaux ferreux (chutes, véhicules hors d'usage, ferrailles de démolition ou de ramassage) sont broyés puis triés et enfin fondus pour fabriquer d'autres produits.

  • Les métaux non ferreux sont, en principe, à 100% recyclables et à l'infini. Les processus de recyclage sont maintenant bien maîtrisés mais il y a toujours des pertes (métaux en alliages, dans des appareils trop complexes, collecte imparfaite,...)

  • Le recyclage des terres rares est un enjeu stratégique et des procédés sont étudiés en France (recyclage des lampes à basse consommation, aimant haute intensité).

  • Les piles font aussi l'objet d'une collecte et d'un recyclage.

Il est prévu de créer un Institut Européen d'Hydrométallurgie sur le site de Marcoule dans le Gard, afin d'utiliser les compétences du CEA dans le domaine des procédés de chimie séparative pour séparer et valoriser les terres rares, à la fois dans les minerais et les déchets technologiques.

AttentionRessources critiques

Pour certains métaux, les réserves estimées sont faibles (cuivre, zinc, antimoine,...).

D'autres métaux, comme les terres rares, sont considérés comme stratégiques pour l'avenir et sont sources de tensions politiques.

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