Rapport des matières frittés

LE TUNGSTENE

La matière appelée “tungstène” par l’Union internationale de chimie pure et appliquée, le tungstène demeure désigné par des éléments comme le W, de l’allemand “wolfram”, que l’on retrouve dans la dénomination de l’un de ses deux minerais, la wolframite et la scheelite.
Propriétés Le tungstène (W, de l’allemand Wolfram), est le 74ème élément du tableau de Mendeleïev. Il est peu abondant dans l’écorce terrestre 1,25 ppm.
C’est un métal dur 7,5 dans l’échelle de Mohs, très dense 19,25 g/cm3, très réfractaire avec une température de fusion 3 422 °C, très résistant à la traction même à haute température, avec un très faible coefficient de dilatation thermique.

Le tungstène métal résistant à la corrosion aux acides et à l’oxydation, jusqu’à 400°C. La dureté et la ténacité de ces produits sont mis en œuvre dans les outils d’usinage, dans le tréfilage, les revêtements de protection d’usure, les outils pour travaux publics (forages, exploitation de mines et de carrières, tunneliers), ainsi que les billes de stylos, les munitions, la bijouterie, etc.

Les alliages et superalliages de tungstène 2,5 % de la consommation sont utilisés pour la confection de pièces manufacturées devant résister à des hautes températures : aubes de turbine des moteurs d’avion, des centrales à gaz, pièces de fours métallurgiques. Les alliages lourds à 90-98 % W sont utilisés pour leur densité contrepoids, projectiles de percement de blindage ou pour la radioprotection (environ 1 %).
Le tungstène métal est utilisé 13 % de la consommation pour les filaments des ampoules à incandescence, halogènes, les électrodes des tubes et ampoules à décharge, les contacteurs électroniques, les résistances chauffantes de fours industriels, les appareils à rayons X.

La Chine est le plus gros consommateur mondial de tungstène env.55% en 2010, ce qui reflète, au-delà de la consommation intérieure, la part importante des produits finis ensuite exportés. Contrairement à d’autres métaux lourds, il n’a pas de forte toxicité et n’est pas allergisant. Les éventuelles intoxications sont exceptionnelles et ne concernent que de très fortes expositions professionnelles.

PRODUCTION ET CONSOMMATION

La consommation mondiale les prévisions d’évolution de la production et de la consommation mondiales de tungstène (sources : USGS, Roskill)

La consommation mondiale de tungstène en 2010, en kt de W contenu le total mondial 70,75 kt W (source : Roskill 2011).

Criticité Le tungstène

Le Tungstène est un métal incontournable dans de nombreuses applications industrielles en France. Son approvisionnement peut être sensible, en raison de la forte domination du marché par la Chine, qui assure 85 % de la production minière mondiale. Cette dépendance pourrait être atténuée par le développement des ressources minières potentielles au niveau mondial, et dans une moindre mesure en France métropolitaine.

LE MOLYBDÈNE

Les principales caractéristiques physico-chmique du molybdène sont nombre atomique 42, masse atomique 95,94, le point de fusion 2625°C, la densité 10,20 g/cm3 et une abondance dans la croute terrestre à 1,2 ppm.
C’est le 58ème élément par ordre d’abondance dans l’écorce terrestre derrière le Tantale, plus de deux moins abondant que l’Uranium ou le Berrylium.

Il est encore 50 fois moins abondant que le cuivre , auquel il est souvent associé  dans les gisements  mais 50 fois plus abondant que l’or.
L’utilisation du molybdène s’est largement développée, pour une gamme sans cesse croissante d’usages rendus par sa résistance à la température élevée, par rapport au tungstène et une relative légèreté.

Son exceptionnelle incompressibilité, un faible coefficient de dilatation thermique, sa stabilité chimique qui limite les risques de migration dans l’environnement.
Sa résistance à la corrosion, son aptitude à la liaison avec d’autres métaux et sa capacité à recevoir des traitements thermiques de durcissement. Il a un coefficient élevé de transmission thermique et de conductivité électrique.

Les matières premières sont indispensables au fonctionnement durable de notre société moderne. Ceci vaut pour les matières premières énergétiques, telles que le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l’uranium, autant que pour des matières premières non énergétiques comme les matières premières métalliques, les métaux non ferreux, les métaux précieux et les matières premières non métalliques. Ces matières premières sont essentielles à la compétitivité et à la capacité d’innovation de l’économie européenne. Des secteurs importants, comme le bâtiment, l’industrie chimique, l’industrie automobile, la construction de machines, l’électrotechnique, les technologies de l’information et de la communication, sont largement dépendants d’un approvisionnement sûr en matières premières.

Production et consommation

La production mondiale de molybdène presque inchangé jusque 2019.

Perspectives d’évolution de la consommation mondiale, le molybdène devrait connaitre une croissance modérée car depuis toujours en progression entre 5 et 12% ces dernières années.

Criticité Le molybdène

Son approvisionnement peut être sensible, en raison de la forte domination du marché par la Chine, qui assure 41 % de la production minière mondiale. Cette dépendance pourrait être atténuée par le développement des ressources minières potentielles au niveau mondial, et dans une moindre mesure en France métropolitaine.

LE TITANE

Le titane est le 9ème élément le plus abondant sur Terre 0.44% à 0.6% de la croûte terrestre, selon les estimations et se classe 4ème dans la liste des métaux après le fer, l’aluminium et le magnésium.
On trouve le titane surtout sous 4 formes de minerais: le leucoxène, le rutile, l’ilmenite et les scories. Le titane est le 7ème métal le plus abondant dans la croûte terrestre 0,63%. Le titane est composé de 54% à 90% de TiO2 en masse.

Le titane est un métal qui réunit des qualités mécaniques intéressantes (résistance à la traction, allongement fatigue et K1C), une excellente tenue dans les milieux corrosifs, ce qui évite des traitements de surface et rend le titane « écologique », une densité moitié de celle des aciers.

Le titane a une densite de 4,506 g/cm3, 40% moins lourd que l’acier, ayant comme numéro atomique22, il peut se former à chaud à une température < 800 °C. Ses caractéristiques de superplasticité jusqu’à une température de formage 920 °C permettent d’obtenir des formes très complexes. Il est également utilisé comme élément de structure en présence de composites carbone.

Le titane du fait de ses nombreuses qualités (bonnes résistances mécaniques liées à une faible densité, excellente résistance à la corrosion, biocompatibilité, pour ne citer que celles-là),est utilisé dans presque tous les domaines industriels.

Grâce à ces nombreuses caractéristiques positives, l’utilisation du titane progresse et est donc appelé à se développer à  l’avenir dans de très nombreuses industries : médecine, sports, aéronautique, pétrole, corrosion (chimie, désalinisation). Malgré la crise économique qui perturbe cette évolution, tous les indicateurs confirment cette courbe croissance structurelle
95% du titane sont utilisés comme de dioxyde de titane (TiO2) dans l’industrie du papier et des papiers pour le blanchiment mais il se trouve dans bien des filières industrielles qui aime l’usiner en pièces fines, légères et inoxydables.

Un Airbus A380, par exemple, contient 77 tonnes de titane ; un Boeing 787,91 tonnes. VSMPO, 1er acteur mondial, prévoyait l’évolution suivante de la demande mondiale de titane : 80.000 t (2006), 100.000 t (2008) et 107.000 t (2010).
Après un nouveau point bas en 2013, la demande est repartie à la hausse mais globalement, les conséquences financières de la crise de 2008 sont encore présentes en 2017.

PRODUCTION ET CONSOMMATION

Principaux producteurs d’éponges de titane, toutes qualités confondues :

La consommation apparente environ 120 kt brutes en 2016, mais ce chiffre peu significatif puisque les données sur les exportations d’ouvrages en titane ne sont pas renseignées.

En moyenne, le taux de croissance de la demande mondiale de titane entre 2003 et 2016 est de 6,8%/an.

Les principaux pays détenteurs de réserves :

Criticité Le Titane

La dépendance vis-à-vis des besoins en titane se traduit par des importations massives de matière en provenance des principaux pays producteurs USA, Russie, Japon et Kazakhstan pour l’éponge qui placent l’Europe à la première place des pays importateurs. Le titane importé sous la forme d’éponge, de lingot et de demi-produits est transformé dans les usines européennes et intégré en assemblage final ou réexporté.

Nous restons dans notre rôle de fournisseurs-producteurs de matières 1ère et de pièces transformées ou usinées afin de répondre aux exigences de ce marché qui s’ouvrent sur une nouvelle ère pour ce 21ème siècle.

Ecrit par Philippe Herrmann, gérant de DELTA METAL basée à Munster en Alsace Haut-Rhin.