From 271948cc3e264c9aedfc92191d72c01e50dfd902 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: stephan Date: Thu, 24 Apr 2025 22:30:22 +0200 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?T=C3=A9l=C3=A9verser=20les=20fichiers=20vers=20?= =?UTF-8?q?"Documents/Minerai"?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- Documents/Minerai/Fiche minerai cuivre.md | 308 ++++++++++++++++++ Documents/Minerai/Fiche minerai dysprosium.md | 266 +++++++++++++++ Documents/Minerai/Fiche minerai quartz.md | 293 +++++++++++++++++ 3 files changed, 867 insertions(+) create mode 100644 Documents/Minerai/Fiche minerai cuivre.md create mode 100644 Documents/Minerai/Fiche minerai dysprosium.md create mode 100644 Documents/Minerai/Fiche minerai quartz.md diff --git a/Documents/Minerai/Fiche minerai cuivre.md b/Documents/Minerai/Fiche minerai cuivre.md new file mode 100644 index 0000000..4c17062 --- /dev/null +++ b/Documents/Minerai/Fiche minerai cuivre.md @@ -0,0 +1,308 @@ +# Fiche minerai : Cuivre + +| Version | Date | Commentaire | +| :-- | :-- | :-- | +| 1.0 | 22 avril 2025 | Version initiale | + +## Présentation synthétique + +Le cuivre est un métal de transition rouge-brun, malléable et ductile, connu pour son excellente conductivité électrique et thermique. Sa production industrielle repose principalement sur deux procédés distincts : la pyrométallurgie et l'hydrométallurgie. La pyrométallurgie, voie traditionnelle et majoritaire, consiste en une série d'opérations thermiques (grillage, fusion, conversion) suivies d'un raffinage électrolytique pour atteindre une pureté supérieure à 99,99%. L'hydrométallurgie, développée pour valoriser les minerais pauvres ou complexes, implique une lixiviation acide ou acide/oxydante, suivie d'une extraction par solvant et d'une électroextraction. Ces dernières décennies ont vu l'essor considérable des procédés hydrométallurgiques SX-EW (Solvent Extraction - ElectroWinning), particulièrement adaptés aux minerais oxydés à faible teneur. La chaîne d'approvisionnement mondiale du cuivre est dominée par le Chili, premier producteur mondial, suivi par le Pérou, la Chine et les États-Unis. Le raffinage du cuivre requiert une maîtrise technique poussée pour éliminer les impuretés nocives (arsenic, antimoine, bismuth) et valoriser les sous-produits précieux (or, argent, sélénium, tellure). + +## Procédés de traitement + +| Étape | Description du procédé | Part utilisée | +| :-- | :-- | :-- | +| Extraction et concentration | Extraction minière suivie d'une concentration par flottation avec ajouts de produits chimiques pour obtenir un concentré à 20-30% de cuivre | 100% | +| Pyrométallurgie - Grillage | Élimination partielle du soufre et des impuretés volatiles par chauffage en présence d'air pour les concentrés sulfurés | 70% | +| Pyrométallurgie - Fusion | Fusion du concentré grillé dans un four à réverbère, un four électrique ou un four flash pour séparer la matte (sulfures de Cu-Fe, 40-75% Cu) du laitier | 68% | +| Pyrométallurgie - Conversion | Oxydation de la matte dans un convertisseur pour éliminer le fer et le soufre restants, produisant du cuivre blister (98-99% Cu) | 65% | +| Pyrométallurgie - Raffinage thermique | Élimination de l'oxygène dissous et des impuretés restantes par fusion réductrice, obtention du cuivre d'anode (99,5% Cu) | 64% | +| Hydrométallurgie - Lixiviation | Dissolution sélective du cuivre à partir des minerais oxydés ou sulfurés prétraités par solution acide sulfurique, parfois avec ajout d'oxydants | 30% | +| Extraction par solvant | Concentration et purification de la solution de lixiviation par extraction liquide-liquide utilisant des agents chélatants comme les acylpyrazolones | 28% | +| Électroraffinage/Électroextraction | Dépôt électrolytique du cuivre sur des cathodes pour obtenir du cuivre de haute pureté (99,99%+). Consommation: 250 kWh/t pour l'électroraffinage, 2500-3000 kWh/t pour l'électroextraction | 90% | + +_Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la répartition approximative du cuivre traité entre les différentes filières (pyrométallurgie vs hydrométallurgie) et les pertes inhérentes à chaque étape. La pyrométallurgie reste dominante mondialement, mais l'hydrométallurgie progresse continuellement._ + +## Secteurs d'utilisation + +| Secteur | Type d'usage | Part estimée | +| :-- | :-- | :-- | +| Construction | Utilisé dans les systèmes électriques, la plomberie et les toitures des bâtiments | 35% | +| Équipement électrique | Employé dans la fabrication de câbles, de transformateurs et de moteurs électriques | 30% | +| Transport | Utilisé dans les véhicules électriques, les systèmes de freinage et les composants électroniques | 15% | +| Numérique | Utilisé dans la fabrication de composants électroniques, de circuits imprimés et de câbles de données | 10% | +| Autres | Utilisé dans divers secteurs comme l'industrie, l'énergie et les biens de consommation | 10% | + +## Principaux producteurs - Extraction + +**Unités** : kt/an + +**Total** : 26000 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| Chili | Codelco | Chili | 8 % | +| Chili | Escondida | Australie | 7 % | +| Chili | Collahuasi Mining | Royaume-Uni | 5 % | +| **Chili** | **Total** | **Chili** | **27 %** | +| Pérou | Southern Copper | Mexique | 10 % | +| Pérou | Antamina | Canada | 6 % | +| **Pérou** | **Total** | **Pérou** | **16 %** | +| États-Unis | FreeportMcMoRan | États-Unis | 9 % | +| États-Unis | Rio Tinto Group | Royaume-Uni | 3 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | **12 %** | +| RD Congo | Tenke Fungurume Mining | Chine | 8 % | +| RD Congo | Kamoa-Kakula Copper Mine | Canada | 5 % | +| **RD Congo** | **Total** | **RD Congo** | **13 %** | +| Chine | Jiangxi Copper Company Limited | Chine | 6 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | **6 %** | +| Australie | BHP | Australie | 7 % | +| Australie | Rio Tinto | Royaume-Uni | 4 % | +| **Australie** | **Total** | **Australie** | **11 %** | +| Indonésie | Grasberg Mine | États-Unis | 5 % | +| **Indonésie** | **Total** | **Indonésie** | **5 %** | + + +## Principaux pays - Réserves + +**Unités** : kt + +**Total** : 870000 + +| **Pays d'implantation** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | +| Chili | 23 % | +| Australie | 11 % | +| Pérou | 10 % | +| Russie | 7 % | +| Mexique | 6 % | +| États-Unis | 5 % | +| RD Congo | 3 % | +| Chine | 3 % | + + +## Principaux producteurs - Traitement + +**Unités** : kt/an + +**Total** : 26000 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Origine du minerai** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| Chine | Jiangxi Copper | Chine | Chili (0.4), RD Congo (0.3), Australie (30%) | 18 % | +| Chine | Tongling | Chine | Pérou (0.5), Kazakhstan (20%) | 12 % | +| Chine | Yunnan Copper | Chine | Pérou (0.5), RD Congo (0.3), Chine (20%) | 7 % | +| Chine | Zijin Mining | Chine | RD Congo (0.4), Serbie (0.4), Chine (20%) | 5 % | +| Chine | CHALCO | Chine | Chili (0.6), Australie (40%) | 4 % | +| Chine | CMOC | Chine | RDCongo (0.7), Zambie (30%) | 3 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | | **45 %** | +| Chili | Codelco | Chili | Chili (0.9), Argentine (10%) | 15 % | +| Chili | Escondida | Australie | Chili (100%) | 9 % | +| **Chili** | **Total** | **Chili** | | **24 %** | +| Japon | Pan Pacific Copper | Japon | Chili (0.7), Pérou (30%) | 8 % | +| **Japon** | **Total** | **Japon** | | **8 %** | +| États-Unis | Freeport McMoRan | États-Unis | États-Unis (0.6), Mexique (40%) | 7 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | | **7 %** | +| Allemagne | Aurubis | Allemagne | Pologne (0.4), Zambie (30%) | 5 % | +| **Allemagne** | **Total** | **Allemagne** | | **5 %** | +| Inde | Kutch Copper | Inde | Chili (0.8), Afrique du Sud (20%) | 4 % | +| **Inde** | **Total** | **Inde** | | **4 %** | +| Corée du Sud | LS Nikko | Corée du Sud | Australie (0.5), Canada (30%) | 3 % | +| **Corée du Sud** | **Total** | **Corée du Sud** | | **3 %** | +| Pologne | KGHM | Pologne | Pologne (90%) | 2 % | +| **Pologne** | **Total** | **Pologne** | | **2 %** | +| Russie | Norilsk | Russie | Russie (100%) | 2 % | +| **Russie** | **Total** | **Russie** | | **2 %** | + + +## Explication de l'écart entre production minière et capacité de traitement + +| Facteur | Description | Impact estimé (kt) | +| :-- | :-- | :-- | +| Rendement métallurgique | Les procédés pyrométallurgiques comportent des pertes aux différentes étapes (fusion, conversion, raffinage), avec un rendement global de 90-95% | ~1 000-1 500 | +| Capacité vs utilisation réelle | Les installations fonctionnent généralement à 85-95% de leur capacité nominale en raison de maintenance programmée et d'arrêts techniques | ~1 000-2 000 | +| Recyclage | Une part significative de la capacité de traitement est dédiée au cuivre secondaire (recyclé) et non à la transformation directe de minerai | ~4 000-5 000 | +| Commerce des concentrés | Décalage géographique entre zones d'extraction et de traitement, impliquant des flux de concentrés entre pays | Variable selon les régions | + +_Note: Ces facteurs expliquent pourquoi la capacité mondiale de raffinage (environ 20 Mt) diffère de la production minière annuelle (environ 21 Mt de contenu cuivre). Le recyclage et les variations de stocks tamponnent les écarts entre production et consommation._ + +## Chaîne de valeur et applications + +| Produit intermédiaire | Pureté typique | Applications numériques | Part numérique | Autres applications | Part autres usages | Valeur ajoutée relative | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| Concentré de cuivre | 20-30% Cu | - | 0% | Matière première pour fonderies | 100% | 1× | +| Cuivre blister | 98-99% Cu | - | 0% | Matière première pour raffinage | 100% | 2× | +| Cathodes de cuivre | 99,99% Cu | Circuits imprimés, composants électroniques | 25% | Câbles électriques, construction, transports | 75% | 3× | +| Fils et câbles de cuivre | >99,9% Cu | Câblage informatique, télécommunications | 40% | Distribution électrique, bâtiment | 60% | 5× | +| Alliages de cuivre | Variable selon type | Connecteurs électroniques haute performance | 35% | Robinetterie, monnaies, applications marines | 65% | 6× | +| Poudres de cuivre | >99,9% Cu | Encres conductrices, électronique imprimée | 80% | Métallurgie des poudres, catalyseurs | 20% | 8× | +| Composés chimiques (sulfate) | >98% CuSO₄ | Circuits imprimés (gravure), batteries | 20% | Agriculture (fongicides), traitement de l'eau | 80% | 4× | + +_Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication et l'électronique. La valeur ajoutée est calculée par rapport au prix du concentré initial._ + +## Projections 2025–2035 – Extraction + +| Année | Demande Numérique (tonnes) | Demande numérique (%) | Demande Autres Usages (tonnes) | Demande Autres usages (%) | Production (tonnes) | Recyclage (tonnes) | Déficit/Surplus (tonnes) | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 2,300,000 | 10% | 20,700,000 | 90% | 23,000,000 | 2,300,000 | 2,300,000 | +| 2030 | 3,600,450 | 12% | 26,403,300 | 88% | 26,377,000 | 4,000,000 | 373,250 | +| 2035 | 5,641,905 | 15% | 31,970,795 | 85% | 33,518,960 | 6,400,000 | 2,306,260 | + +_Note : Ces projections sont des estimations basées sur un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 2.6% pour la demande totale, et une augmentation progressive de la part du numérique. Le recyclage est supposé augmenter de 20% par an à partir d'une base de 10% de la production en 2025._ + +## Projections 2025-2035 - Traitement + +| Année | Capacité de traitement (kt) | Demande numérique (kt) | Demande autres usages (kt) | Taux d'utilisation des capacités (%) | Déficit/Surplus (kt) | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 22 000 | 5 500 | 17 000 | 102% | -500 | +| 2030 | 25 000 | 7 000 | 18 500 | 102% | -500 | +| 2035 | 28 000 | 8 500 | 20 000 | 102% | -500 | + +_Note: Les projections sont basées sur une croissance annuelle estimée à 2-3% pour la capacité de traitement, 4-5% pour la demande numérique et 1-2% pour les autres usages. Le déficit structurel léger est comblé par l'augmentation du recyclage et l'amélioration des rendements. La demande numérique inclut l'électronique, les télécommunications et les infrastructures de données, ainsi que les technologies vertes (éoliennes, panneaux solaires, véhicules électriques)._ + +## Matrice des risques - Extraction + +| Impact / Probabilité | Faible | Moyen | Fort | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| Fort | | R3 | R1, R2 | +| Moyen | | R5 | R4 | +| Faible | R6 | | | + +R1 : Dépendance excessive à la production du Chili et de la RD Congo +R2 : Augmentation rapide de la demande due à la croissance du marché des véhicules électriques et de l'énergie renouvelable +R3 : Instabilité géopolitique dans les pays producteurs majeurs +R4 : Problèmes environnementaux liés à l'extraction et au traitement du cuivre +R5 : Volatilité des prix du cuivre due aux fluctuations économiques mondiales +R6 : Concurrence avec d'autres matériaux dans certaines applications + +Classification des risques : + +- Impact : Évalué selon l'effet potentiel sur l'approvisionnement et les prix du cuivre +- Probabilité : Basée sur les tendances actuelles et les prévisions du marché + +## Matrice des risques - Traitement + +| Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| **Fort** | | R1 (Géopolitique-approvisionnement) | R6 (Eau-énergie) | +| **Moyen** | R4 (Substitution) | R2 (Environnemental) | R3 (Économique) | +| **Faible** | R5 (Technologique) | | | + +**Détail des risques :** + +- **R1** : Concentration de la production minière dans des zones politiquement sensibles (Chili, Pérou, RDC) pouvant affecter la stabilité des approvisionnements - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R2** : Impact environnemental croissant des opérations minières et métallurgiques, entraînant des restrictions réglementaires plus strictes - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R3** : Volatilité des prix due aux déséquilibres offre-demande et à la spéculation financière - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5) +- **R4** : Remplacement du cuivre par l'aluminium dans certaines applications électriques ou par la fibre optique dans les télécommunications - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5) +- **R5** : Évolution des technologies de traitement nécessitant des adaptations coûteuses des installations existantes - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5) +- **R6** : Contraintes croissantes sur les ressources en eau et énergie essentielles aux procédés métallurgiques, particulièrement dans les régions arides (Chili, Pérou, Australie) - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5) + +## Substituabilité + +| | CarteMere | Connecteurs | +| :-- | :-- | :-- | +| Coefficient : | 0.81 | 0.81 | +| Faisabilité technique : | 0.5 | 0.5 | +| Délai d'implémentation : | 0.5 | 0.5 | +| Impact coût : | 0.5 | 0.5 | + +### Synthèses + +**CarteMere** : Criticité élevée. La substitution par des alliages d'aluminium ou des matériaux composites conducteurs entraîne une réduction significative de la conductivité électrique, nécessitant des pistes plus larges et limitant la miniaturisation. Le délai d'implémentation est long pour une adoption à grande échelle. L'impact économique montre une augmentation des coûts pour maintenir des performances comparables. + +**Connecteurs** : Criticité élevée. Le remplacement par des alliages d'aluminium ou des matériaux composites conducteurs entraîne une réduction significative de la conductivité, nécessitant des sections plus importantes. Le délai d'implémentation est moyen. L'aluminium est moins cher mais nécessite des sections plus importantes, réduisant les économies réelles. Des technologies à base de carbone sont en développement à long terme. + +# IVC : 4 - Vulnérabilité de concurrence : Faible + +## Usage numérique +Circuits imprimés, câblage informatique, composants électroniques, alliages, encres conductrices + +## Secteurs concurrents +Distribution électrique, bâtiment, transport, agriculture, traitement des eaux + +## Remarques +Matériau transversal. Usage numérique important (~25%) mais dominé par l’infrastructure électrique et la construction + +## Répartition des usages +- Numérique final : 25% +- Numérique embarqué : 15% +- Autres secteurs : 60% + +## Tendance +- Demande : +4.0% +- Production : +2.5% +- Ratio capacité/demande : 0.99 + +## Concurrence & tension +- Ratio concurrence : 3.00 +- Tension marché : 1.5 + +## Réserves +- Niveau : Abondant +- Pondération : 1.0 + +## Sources +International Copper Study Group (ICSG), IEA, EU CRM, USGS, Wood Mackenzie + +## Sources utilisées : + +1. **USGS (United States Geological Survey)** +[Mineral Commodity Summaries 2024 - Cuivre](https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-copper.pdf) +[Mineral Yearbook 2023 - Cuivre](https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/copper-statistics-and-information) +2. **ICSG (International Copper Study Group)** +[World Copper Factbook 2023](https://icsg.org/wp-content/uploads/2023/11/ICSG-Factbook-2023.pdf) +[Market Analysis 2024](https://icsg.org/copper-market-analysis/) +3. **Banque Mondiale** +[The Growing Role of Minerals and Metals for a Low-Carbon Future](https://www.worldbank.org/en/topic/extractiveindustries/publication/the-growing-role-of-minerals-and-metals-for-a-low-carbon-future) + +### **Rapports Sectoriels** + +4. **S\&P Global Market Intelligence** +[Copper Market Outlook 2025](https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/mi/research-analysis/copper-market-outlook-2025.html) +5. **Wood Mackenzie** +[Global Copper Supply \& Demand Trends](https://www.woodmac.com/reports/metals-markets-global-copper-supply-and-demand-trends-689054/) +6. **Roskill (Groupe Argus)** +[Copper Outlook to 2035](https://roskill.com/market-report/copper/) + +### **Sources par Entreprise** + +7. **Codelco** +[Rapport Annuel 2023](https://www.codelco.com/memoria-2023/) +8. **Freeport-McMoRan** +[2024 Operational Update](https://www.fcx.com/news/2024-operational-update) +9. **Glencore** +[Production Report 2023](https://www.glencore.com/media-and-insights/news/production-report-2023) +10. **BHP** +[Copper Strategy Briefing](https://www.bhp.com/investors/presentations/2024/copper-strategy-briefing) + +### **Sources Géopolitiques** + +11. **EITI (Initiative pour la Transparence des Industries Extractives)** +[Rapport RDC 2023](https://eiti.org/fr/rapports/rdc-2023) +12. **Chilean Copper Commission (Cochilco)** +[Mercado Internacional del Cobre 2024](https://www.cochilco.cl/mercado/internacional.html) + +### **Sources Spécialisées** + +13. **CRU Group** +[Copper Smelting \& Refining Analysis](https://www.crugroup.com/commodities/copper/) +14. **LME (London Metal Exchange)** +[Copper Stocks \& Pricing](https://www.lme.com/Metals/Non-ferrous/Copper) +15. **BloombergNEF** +[Energy Transition Metals Outlook](https://about.bnef.com/blog/energy-transition-metals-outlook-2024/) + +### **Sources Émergentes** + +16. **Korea Metals Journal** +[Asian Copper Refining Trends](https://www.koreametaljournal.com/industry-trends/copper) +17. **Mining.com** +[Global Copper Mine Production 2024](https://www.mining.com/web/global-copper-mine-production-to-grow-3-5-in-2024/) +18. **Statista** +[Copper Reserves by Country](https://www.statista.com/statistics/254857/copper-reserves-by-countries/) + +### **Sources Techniques** + +19. **International Journal of Mineral Processing** +[Advances in Copper Pyrometallurgy](https://www.sciencedirect.com/journal/international-journal-of-mineral-processing) +20. **Springer Handbook of Extractive Metallurgy** +[Copper Extraction Techniques](https://link.springer.com/referencework/10.1007/978-3-030-58069-8) diff --git a/Documents/Minerai/Fiche minerai dysprosium.md b/Documents/Minerai/Fiche minerai dysprosium.md new file mode 100644 index 0000000..809301f --- /dev/null +++ b/Documents/Minerai/Fiche minerai dysprosium.md @@ -0,0 +1,266 @@ +# Fiche minerai : Dysprosium + +| Version | Date | Commentaire | +| :-- | :-- | :-- | +| 1.0 | 22 avril 2025 | Version initiale | + +## Présentation synthétique + +Le dysprosium est un métal lanthanide rare de couleur blanc-argenté, découvert en 1886 par le Français Lecoq de Boisbaudran. Ce métal au nom issu du grec "dysprositos" (difficile à obtenir) se caractérise par sa malléabilité, sa ductilité, sa forte réactivité à l'air et à l'eau, et ses remarquables propriétés magnétiques. Classé parmi les terres rares lourdes, il est faiblement concentré dans la croûte terrestre (environ 0,3 ppm). Le dysprosium se distingue par sa capacité à renforcer considérablement la résistance à la démagnétisation à haute température des aimants permanents, propriété qui représente 98% de ses applications et en fait un élément stratégique pour les technologies de pointe. Sa production mondiale est largement dominée par la Chine, qui maintient une situation de quasi-monopole sur l'ensemble de la chaîne de valeur, depuis l'extraction jusqu'à la transformation en produits finis. + +## Secteurs d'utilisation + +| Secteur | Type d'usage | Part estimée | +| :-- | :-- | :-- | +| **Énergie renouvelable** | Aimants permanents pour générateurs d'éoliennes (NdFeB) | 35 % | +| **Automobile** | Moteurs électriques pour véhicules (améliore la résistance thermique des aimants) | 30 % | +| **Numérique** | Disques durs, haut-parleurs, smartphones (aimants miniaturisés) | 15 % | +| **Militaire** | Systèmes de guidage de missiles et technologies radar | 10 % | +| **Autres** | Lasers médicaux, éclairage LED, réfrigération magnétique | 10 % | + +_Note : Répartition basée sur les applications industrielles dominantes (source : [1][7][11])._ + +## Procédés de traitement + +| Étape | Description du procédé | Part utilisée | +| :-- | :-- | :-- | +| Extraction minière | Extraction des minerais contenant du dysprosium (principalement bastnæsite, monazite, xenotime et loparite) | 100% | +| Concentration | Enrichissement du minerai par flottation, séparation magnétique et gravimétrique | 95% | +| Lixiviation | Dissolution sélective dans des solutions acides (acide chlorhydrique, nitrique, acétique ou sulfurique) | 90% | +| Séparation primaire | Extraction liquide-liquide utilisant des extractants spécifiques (AAODMDP, D2EHPA, Cyphos IL 104 ou Cyanex 923) | 85% | +| Purification | Élimination des impuretés par précipitation sélective, échange d'ions ou extraction par solvant | 80% | +| Séparation du dysprosium | Séparation des autres terres rares par chromatographie à échange d'ions, exploitation de l'état d'oxydation IV du cérium | 75% | +| Désextraction | Récupération du dysprosium dans la phase aqueuse par agents de désextraction (EDTA, nitrate d'ammonium) | 70% | +| Précipitation | Formation de composés solides (oxalates, carbonates ou fluorures de dysprosium) | 65% | +| Calcination | Conversion des précipités en oxydes de dysprosium (Dy₂O₃) par traitement thermique | 60% | +| Réduction métallique | Réduction de l'oxyde ou des halogénures par calcium métallique sous atmosphère inerte (argon) | 55% | + +_Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion approximative de matière première qui passe à l'étape suivante._ + +## Principaux producteurs - Extraction + +**Unités** : tonnes/an + +**Total** : 1835 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| Chine | China Northern Rare Earth Group | Chine | 75 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | **98 %** | +| Australie | Northern Minerals | Australie | 2 % | +| **Australie** | **Total** | **Australie** | **2 %** | +| États-Unis | MP Materials | États-Unis | 0 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | **0 %** | + + +## Principaux pays - Réserves + +**Unités** : tonnes + +**Total** : 43000 + +| **Pays d'implantation** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | +| Chine | 70 % | +| Australie | 14 % | +| Myanmar | 12 % | +| États-Unis | 5 % | + + +## Principaux producteurs - Traitement + +**Unités** : tonnes/an + +**Total** : 900 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Origine du minerai** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| Chine | China Minmetals | Chine | Chine_geographique (95%) | 39 % | +| Chine | Northern Rare Earth | Chine | Chine_geographique (100%) | 20 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | | **59 %** | +| Malaisie | Lynas Advanced Materials | Australie | Australie_geographique (100%) | 13 % | +| **Malaisie** | **Total** | **Malaisie** | | **13 %** | +| États-Unis | MP Materials | États-Unis | EtatsUnis_geographique (100%) | 10 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | | **10 %** | +| Estonie | NPM Silmet | Canada | | 6 % | +| **Estonie** | **Total** | **Estonie** | | **6 %** | +| Inde | Indian Rare Earths | Inde | | 5 % | +| **Inde** | **Total** | **Inde** | | **5 %** | +| Russie | Solikamsk Magnesium | Russie | | 4 % | +| **Russie** | **Total** | **Russie** | | **4 %** | + +_Note: La production de dysprosium est étroitement liée à celle des autres terres rares, créant une interdépendance complexe entre l'offre et la demande des différents éléments._ + +### Chaîne de valeur et applications + +| Produit intermédiaire | Pureté typique | Applications numériques | Part numérique | Autres applications | Part autres usages | Valeur ajoutée relative | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| Concentré de dysprosium | 60-70% Dy₂O₃ | - | 0% | Matière première pour raffinage | 100% | 1× | +| Oxyde de dysprosium | >99% Dy₂O₃ | - | 0% | Production de dérivés, additif pour céramiques | 100% | 5× | +| Fluorure/chlorure de dysprosium | >99% DyF₃/DyCl₃ | - | 0% | Intermédiaire pour production de métal | 100% | 4× | +| Dysprosium métal | >99% Dy | Composants pour stockage de données | 20% | Additif pour aimants permanents, alliages spéciaux | 80% | 15× | +| Poudre de dysprosium | 99,9% Dy | Cibles de pulvérisation pour électronique | 30% | Production d'aimants, métallurgie | 70% | 12× | +| Ferro-dysprosium | 75-80% Dy | - | 0% | Additif pour aimants Nd-Fe-B haute température | 100% | 8× | +| Alliages Nd-Fe-B dopés au Dy | 3-12% Dy | Disques durs, capteurs | 40% | Moteurs électriques, éoliennes, véhicules hybrides | 60% | 20× | +| Nanoparticules de Dy | >99,9% | Capteurs magnétiques, mémoires | 70% | Applications biomédicales, catalyseurs | 30% | 25× | + +_Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication et l'électronique. L'utilisation dans les aimants permanents représente environ 98% de la consommation mondiale de dysprosium._ + +## Projections 2025–2035 – Extraction + +| Année | Demande Numérique | Demande Numérique (%) | Demande Autres Usages | Demande Autres (%) | Production | Recyclage | Déficit/Surplus | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 275 | 15 % | 1 565 | 85 % | 1 835 | 30 | +25 | +| 2030 | 385 | 16 % | 2 015 | 84 % | 2 100 | 60 | -240 | +| 2035 | 550 | 18 % | 2 500 | 82 % | 2 300 | 150 | -600 | + +_Projections basées sur un TCAC de 5.3 % [1][7]. Recyclage estimé à 1.5 % en 2025, 3 % en 2030, 6 % en 2035 (source : [7][13])._ + +## Projections 2025-2035 - Traitement + +| Année | Capacité de traitement (t) | Demande numérique (t) | Demande autres usages (t) | Taux d'utilisation des capacités (%) | Déficit/Surplus (t) | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 1 100 | 200 | 850 | 95 | +50 | +| 2030 | 1 500 | 350 | 1 100 | 97 | +50 | +| 2035 | 1 800 | 450 | 1 300 | 97 | +50 | + +_Note: Les projections montrent une croissance soutenue de la demande, particulièrement pour les applications dans les aimants permanents destinés aux véhicules électriques et aux éoliennes._ + +## Matrice des risques - Extraction + +| Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| **Fort** | - | R2 (Environnemental)| R1 (Géopolitique) | +| **Moyen** | R4 (Recyclage) | R3 (Social) | - | +| **Faible** | - | R5 (Climatique) | - | + +**Détails des risques** : +- **R1 (Géopolitique)** : La Chine contrôle 98 % de la production, avec risques d'embargos [4][10]. +- **R2 (Environnemental)** : 2 000 tonnes de déchets toxiques par tonne de dysprosium extraite [9][12]. +- **R3 (Social)** : Conditions de travail dangereuses au Myanmar (exposition aux produits chimiques) [14]. +- **R4 (Recyclage)** : Taux de recyclage actuel <2 %, dépendant d'innovations technologiques [7][13]. +- **R5 (Climatique)** : Stress hydrique dans les régions minières (impact sur l'extraction) [12]. + +## Matrice des risques - Traitement + +| Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| **Fort** | | R1 (Concentration géographique) | R2 (Limitations d'approvisionnement) | +| **Moyen** | R3 (Substitution) | R4 (Environnemental) | R5 (Tensions géopolitiques) | +| **Faible** | R6 (Toxicité) | | | + +**Détail des risques :** + +- **R1** : Concentration de la production en Chine (>70%), créant une vulnérabilité dans la chaîne d'approvisionnement - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R2** : Limitations d'approvisionnement liées à la production comme sous-produit et aux contraintes d'extraction - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5) +- **R3** : Développement de technologies alternatives réduisant la dépendance au dysprosium dans les aimants - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5) +- **R4** : Impact environnemental des procédés d'extraction et de séparation des terres rares - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R5** : Restrictions commerciales et instabilités géopolitiques affectant les flux d'approvisionnement - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5) +- **R6** : Risques sanitaires limités du dysprosium comparés à d'autres métaux lourds - Impact faible (2/5), Probabilité faible (1/5) + +## Composants numériques liés + +> Le dysprosium est utilisé dans des composants numériques à forte densité magnétique, où il renforce la stabilité thermique des aimants permanents (NdFeB). Il intervient notamment dans : + +- **Disques durs haute densité** (têtes de lecture) +- **Capteurs de position et de mouvement** (robotique, automobile) +- **Systèmes d’actionneurs miniatures** (haptique, microsystèmes embarqués) +- **Systèmes audio haute fidélité** (aimants stabilisés en température) +- **Composants de puissance embarqués** (défense, transport) + +> Ces composants sont critiques pour les infrastructures de stockage, les systèmes cyberphysiques embarqués, et les capteurs de contrôle automatisé. + +## Score de Vulnérabilité Concurrentielle (IVC) + +| Élément | Valeur | +|--------|--------| +| Ratio entre la croisssance hors numérique et numérique | **2** | +| Croissance demande | **+8 %** | +| Croissance production | **+3 %** | +| Tension marché | **5.0 %** | +| Part usage numérique final | **20 %** | +| Numérique embarqué | **30 %** | +| Autres secteurs | **50 %** | +| Ratio de concurrence | **4.0** | +| Niveau des réserves | **Très limité** | +| Pondération réserves | **1.8** | +| **IVC calculé** | **72.0** | +| **Poids IVC** | **4** – Vulnérabilité **critique** | + +> Le dysprosium est fortement capté par la filière électrification (EV, éolien). Le numérique (disques, capteurs, nanoparticules) pourrait subir des **effets d’éviction**. La pression sur la chaîne est durable. + +## Criticité de substituabilité + +| Critère | Valeur estimée | Pondération | Score pondéré | +|--------|----------------|-------------|----------------| +| **Faisabilité technique** | 0.7 | 40% | 0.28 | +| **Délai de substitution** | 0.7 | 30% | 0.21 | +| **Impact économique** | 0.7 | 30% | 0.21 | +| **Score total pondéré** | — | — | **0.70** | + +> Substitution possible mais **complexe**, **coûteuse**, et risquant d’altérer les performances des capteurs ou des disques durs haute densité. Niveau de criticité **élevé**. + +## Scénarios critiques projetés + +### Scénario 1 – Tensions géopolitiques Chine/Myanmar + +- **Type** : Sanctions, embargo ou fermeture de frontière +- **Impact** : Rupture de flux entre sites miniers (Myanmar) et raffineurs chinois +- **Effet** : Baisse de disponibilité mondiale de Dy métal 4N +- **Secteurs affectés** : Aimants NdFeB, disques durs, composants militaires, capteurs de position + +### Scénario 2 – Incident industriel dans un centre de séparation + +- **Type** : Contamination, incendie, accident chimique +- **Impact** : Arrêt d’un site de séparation ionique ou perte de lots +- **Effet** : Augmentation des prix ×2, redirection des flux vers applications stratégiques non numériques +- **Secteurs affectés** : Fabrication capteurs, robotique, défense, électronique embarquée + +## Sources utilisées + +### 1. Sources institutionnelles et gouvernementales +1. [USGS - Mineral Commodity Summaries (2024)](https://www.usgs.gov) +2. [MineralInfo - Dysprosium (Dy) (2024)](https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/dysprosium-dy) +3. [CEA - L'extraction liquide-liquide (2015)](https://www.cea.fr/multimedia/documents/infographies/defis-du-cea-infographie-extraction-liquide-liquide.pdf) + +### 2. Sources marché et industrie +1. [Future Market Insights - Dysprosium Market](https://www.futuremarketinsights.com/reports/dysprosium-market) +2. [Mining Digital - Dysprosium Production](https://miningdigital.com/supply-chain-management/focus-on-dysprosium-a-critical-rare-earth-mineral) +3. [Northern Minerals - First Producer Outside China (2023)](https://www.mining.com/web/first-significant-dysprosium-producer-outside-china-open-plant-friday/) +4. [Nasdaq - Rare Earths Reserves: Top 8 Countries](https://www.nasdaq.com/articles/rare-earths-reserves-top-8-countries) + +### 3. Sources scientifiques et académiques +1. [Busci - Étude de l'extraction du Dysprosium (2015)](https://busci.univ-saida.dz/doc_num.php?explnum_id=119) +2. [Semantic Scholar - Extraction Efficiency from Xenotime (2024)](https://www.semanticscholar.org/paper/8ec44bc4c7b52600b89548deb4eb0b6a304d25e4) +3. [NCBI - Recovery and Separation from Waste Magnets (2022)](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9369871/) +4. [NCBI - Enhanced Separation by Nonaqueous Solvent (2020)](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7807624/) + +### 4. Sources d’analyse, ONG et médias +1. [Yale E360 - Environmental Risks of Rare Earths](https://e360.yale.edu/features/boom_in_mining_rare_earths_poses_mounting_toxic_risks) +2. [Circularise - Rare Earths and Supply Chain Challenges](https://www.circularise.com/blogs/the-rare-earth-problem-sustainable-sourcing-and-supply-chain-challenges) +3. [Global Witness - Myanmar Rare Earth Boom](https://www.globalwitness.org/en/campaigns/natural-resource-governance/fuelling-the-future-poisoning-the-present-myanmars-rare-earth-boom/) +4. [Institut UTINAM - Dysprosium (2022)](https://www.utinam.cnrs.fr/dysprosium/) +5. [Seltene Erden Institut - Dysprosium powder 99,9%](https://fr.institut-seltene-erden.de/seltene-erden-und-metalle/strategische-sonder-metalle/dysprosium/dysprosium-powder-999/) + +## Points de vigilance sur la cohérence des données + +- **Extraction** : la somme des parts par pays dans le tableau "Extraction" atteint 100 %, ce qui est cohérent. + Cependant, les **États-Unis sont mentionnés avec 0 %**, ce qui suggère une production en développement mais encore marginale ou absente. À surveiller en cas d’évolution rapide du projet MP Materials. + +- **Réserves** : les pourcentages totalisent **101 %**, ce qui peut s’expliquer par un **arrondi cumulatif**. Pas de contradiction majeure, mais le Myanmar (12 %) est présent ici alors qu’il n’apparaît pas dans les producteurs d’extraction. Cela suggère que ses ressources sont exploitées par des acteurs étrangers ou informels. + +- **Traitement – Origine du minerai** : + - **NPM Silmet (Estonie)** : le pays d'origine est le Canada, mais la part d'origine n'est pas précisée. + - **Indian Rare Earths (Inde)**, **Solikamsk Magnesium (Russie)** : les origines ne sont pas précisées non plus. + + → Ces absences devraient être comblées par des **hypothèses raisonnables** ou une **recherche complémentaire**. À défaut, indiquer explicitement que la part est inconnue ou supposée faible (<5 %). + +- **Origine incomplète par acteur** : toutes les parts d’origine renseignées sont à **100 %**, sauf : + - **China Minmetals** : 95 % depuis la Chine, les 5 % restants sont **non spécifiés**. Il faudrait rechercher une éventuelle diversification (ex. stock stratégique, importation depuis Myanmar ou recyclage domestique). + +- **Cohérence Extraction / Traitement** : + - Certains pays apparaissent dans le traitement sans être présents dans l’extraction (ex. **Canada** comme origine pour NPM Silmet). + - Cela est acceptable si le Canada est uniquement un pays d’origine du minerai, mais non un pays extracteur majeur selon les données consolidées. + +- **Colonnes "Origine du minerai" vides** : à traiter explicitement comme 0 % ou comme "non documenté". + Toute cellule vide dans cette colonne devrait être justifiée ou complétée pour maintenir la traçabilité. diff --git a/Documents/Minerai/Fiche minerai quartz.md b/Documents/Minerai/Fiche minerai quartz.md new file mode 100644 index 0000000..b7cb1f6 --- /dev/null +++ b/Documents/Minerai/Fiche minerai quartz.md @@ -0,0 +1,293 @@ +# Fiche minerai : Quartz + +| Version | Date | Commentaire | +| :-- | :-- | :-- | +| 1.0 | 22 avril 2025 | Version initiale | + +## Présentation synthétique + +Le quartz ultra-pur 5N représente l'une des matières premières les plus critiques pour l'industrie des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Avec une pureté atteignant 99,999% de dioxyde de silicium (SiO₂), ce matériau stratégique constitue un maillon essentiel dans la fabrication des composants électroniques avancés. Sa production implique des processus complexes de purification à partir de gisements de quartz naturel exceptionnellement purs, dont les plus importants se situent à Spruce Pine (Caroline du Nord, États-Unis) qui fournit environ 80% de la production mondiale. Le traitement du quartz pour atteindre ce niveau de pureté 5N nécessite une élimination quasi-totale des impuretés (aluminium, titane, fer, lithium, sodium, potassium), généralement présentes à seulement quelques parties par million (ppm) dans le matériau final. Ces exigences de pureté extrême font du quartz 5N un matériau rare, coûteux et stratégique, utilisé principalement pour la fabrication de creusets de haute qualité destinés à la croissance des cristaux de silicium, de tubes de quartz et d'autres composants critiques pour l'industrie électronique. + +## Secteurs d'utilisation + +| **Secteur** | **Type d'usage** | **Part estimée** | +| :-- | :-- | :-- | +| Semiconducteurs | Utilisé pour la fabrication de creusets et de tubes pour la production de wafers de silicium | 56.4% | +| Solaire | Employé dans la production de cellules photovoltaïques à haut rendement | 20% | +| Numérique | Utilisé dans la fabrication de composants électroniques, fibres optiques et LED | 10% | +| Optique et laser | Sert à la production de lentilles, prismes et composants laser de haute précision | 8% | +| Autres | Utilisé dans la fabrication de verre de laboratoire, céramiques spéciales et lampes halogènes | 5.6% | + +## Procédés de traitement + +| **Étape** | **Description du procédé** | **Part utilisée* | +| :-- | :-- | :-- | +| Sélection des gisements | Identification des filons de quartz naturel avec faible teneur initiale en impuretés (<100 ppm) | 100% | +| Extraction sélective | Extraction minutieuse pour éviter la contamination, souvent manuelle ou semi-automatisée | 100% | +| Concassage primaire | Réduction en fragments de 5-10 cm dans des équipements sans contamination métallique | 95% | +| Tri optique et manuel | Élimination des fragments visiblement contaminés (inclusions, veines) | 90% | +| Broyage et classification | Réduction à la granulométrie désirée (typiquement 0,5-3 mm) | 85% | +| Lixiviation acide | Traitement par acide chlorhydrique et acide fluorhydrique dilués pour éliminer les impuretés métalliques | 80% | +| Flottation | Séparation des minéraux accessoires par flottation sélective | 75% | +| Séparation magnétique | Élimination des minéraux paramagnétiques (fer, titane) | 70% | +| Lixiviation alcaline | Traitement par solution d'hydroxyde de sodium pour éliminer certaines impuretés | 65% | +| Purification thermique | Traitement à haute température (1200-1400°C) pour volatiliser certaines impuretés | 60% | +| Lavage final | Rinçage intensif à l'eau ultra-pure | 58% | +| Contrôle qualité | Analyse par spectrométrie de masse à plasma inductif (ICP-MS) pour certification | 55% | + +_Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion du matériau initial qui passe à chaque étape suivante. La diminution progressive reflète les pertes inhérentes au processus de purification._ + +## Principaux producteurs - Extraction + +**Unités** : tonnes/an + +**Total** : 35000 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| États-Unis | The Quartz Corp | Norvège | 35 % | +| États-Unis | Sibelco | Belgique | 30 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | **79 %** | +| Chine | Jiangsu Pacific Quartz Co | Chine | 8 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | **10 %** | +| Russie | Russian Quartz LLC | Russie | 6 % | +| **Russie** | **Total** | **Russie** | **6 %** | +| Norvège | The Quartz Corp | Norvège | 3 % | +| **Norvège** | **Total** | **Norvège** | **3 %** | + +**Analyse de pertinence** : +Les données d'extraction sont pertinentes car elles reflètent la forte concentration de la production aux États-Unis, en particulier autour de Spruce Pine. Cette dépendance géographique constitue un point de fragilité important dans la chaîne d'approvisionnement mondiale. Les producteurs chinois et russes restent marginaux, limitant les alternatives en cas de perturbation géopolitique ou climatique. + + +## Principaux pays - Réserves + +**Unités** : tonnes + +**Total** : 30000000 + +| **Pays d'implantation** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | +| États-Unis | 28 % | +| Chine | 26 % | +| Norvège | 9 % | +| Russie | 5 % | + +**Analyse de pertinence** : +La distribution des réserves est cohérente avec celle de la production, soulignant l'importance stratégique des États-Unis et de la Chine. Le faible poids de la Norvège et de la Russie en termes de réserves souligne leur rôle secondaire dans la sécurité d'approvisionnement à long terme. + + +## Principaux producteurs - Traitement + +**Unités** : tonnes/an + +**Total** : 30000 + +| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Origine du minerai** | **Part de marché** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| États-Unis | Quartz Corp | États-Unis | EtatsUnis_geographique (100%) | 25 % | +| États-Unis | Unimin Corporation | Belgique | EtatsUnis_geographique (100%) | 38 % | +| **États-Unis** | **Total** | **États-Unis** | | **63 %** | +| Norvège | Imerys | France | Norvege_geographique (100%) | 13 % | +| **Norvège** | **Total** | **Norvège** | | **13 %** | +| Japon | ShinEtsu Chemical | Japon | EtatsUnis_geographique (70%) | 11 % | +| **Japon** | **Total** | **Japon** | | **11 %** | +| Chine | Jiangsu Pacific Quartz | Chine | Chine_geographique (100%) | 6 % | +| **Chine** | **Total** | **Chine** | | **6 %** | +| Russie | Kyshtym Mining | Russie | Russie_geographique (100%) | 5 % | +| **Russie** | **Total** | **Russie** | | **5 %** | +| Brésil | Mineração Jundu | Brésil | | 2 % | +| **Brésil** | **Total** | **Brésil** | | **2 %** | + +**Analyse de pertinence** : +Les capacités de traitement suivent étroitement les lieux d'extraction, renforçant la dépendance vis-à-vis des États-Unis. La concentration des entreprises sur un nombre limité de sites rend la chaîne de transformation vulnérable à tout incident localisé, qu’il soit naturel, industriel ou géopolitique. + + +## Projections 2025-2035 - Extraction + +| **Année | Demande Numérique (kt)** | **Demande numérique (%)** | **Demande Autres Usages (kt)** | **Demande Autres usages (%)** | **Production (kt)** | **Recyclage (kt)** | **Déficit/Surplus (kt)** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 18 | 60% | 13 | 22% | 31 | 2 | 2 | +| 2030 | 24 | 60% | 17 | 15% | 41 | 3 | 3 | +| 2035 | 30 | 60% | 20 | 12% | 50 | 4 | 4 | + +_Note : Ces projections sont des estimations basées sur un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 6.7% pour la demande totale, et une augmentation progressive de la part du numérique. Le recyclage est supposé augmenter de 20% par an à partir d'une base de 1% de la production en 2025._ + +## Projections 2025-2035 - Traitement + +| **Année** | **Capacité de traitement (kt)** | **Demande numérique (kt)** | **Demande autres usages (kt)** | **Taux d'utilisation des capacités (%)** | **Déficit/Surplus (kt)** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | +| 2025 | 32 | 25 | 6 | 97% | +1 | +| 2030 | 40 | 34 | 7 | 102% | -1 | +| 2035 | 48 | 42 | 8 | 104% | -2 | + +_Note: Les projections sont basées sur une croissance annuelle estimée à 4-5% pour la capacité de traitement et 6-7% pour la demande numérique, portée principalement par la croissance de l'industrie des semi-conducteurs et du photovoltaïque. Un déficit structurel pourrait apparaître à moyen terme si de nouvelles capacités de production ne sont pas développées._ + +## Matrice des risques - Extraction + +| **Impact / Probabilité** | **Faible** | **Moyen** | **Fort** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| **Fort** | | R3 | R1, R2 | +| **Moyen** | | R5 | R4 | +| **Faible** | R6 | | | + +R1 : Dépendance excessive à la production des États-Unis (Spruce Pine, Caroline du Nord) +R2 : Vulnérabilité aux catastrophes naturelles (ex : inondations causées par l'ouragan Helene) +R3 : Augmentation rapide de la demande due à la croissance du marché des semiconducteurs et du solaire +R4 : Problèmes environnementaux liés à l'extraction et au traitement du quartz ultra-pur +R5 : Instabilité géopolitique dans les pays producteurs secondaires (ex : Russie) +R6 : Faible taux de recyclage actuel + +Classification des risques : + +- Impact : Basé sur l'effet potentiel sur l'approvisionnement et les prix du quartz ultra-pur +- Probabilité : Basée sur les tendances actuelles, les événements récents et les prévisions du marché + +## Matrice des risques - Traitement + +| **Impact / Probabilité** | **Faible** | **Moyen** | **Fort** | +| :-- | :-- | :-- | :-- | +| **Fort** | | R1 (Géographie des gisements) | R2 (Épuisement des ressources de haute qualité) | +| **Moyen** | R3 (Substitution) | R4 (Environnemental) | R5 (Technologique) | +| **Faible** | R6 (Recyclage) | | | + +**Détail des risques :** + +- **R1** : Concentration extrême des gisements de haute qualité (80% à Spruce Pine, États-Unis) créant une vulnérabilité géostratégique majeure - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R2** : Épuisement progressif des filons de quartz naturel de qualité exceptionnelle - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5) +- **R3** : Développement de matériaux alternatifs pour certaines applications spécifiques - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5) +- **R4** : Impact environnemental des procédés de purification chimique, notamment l'utilisation d'acide fluorhydrique - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5) +- **R5** : Exigences croissantes de pureté pour les applications électroniques avancées (passage au 6N) - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5) +- **R6** : Difficultés techniques pour le recyclage du quartz de haute pureté - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5) + +## Composants numériques liés au quartz ultra-pur + +Le quartz ultra-pur est une matière de base critique pour la fabrication de composants de niveau supérieur dans l'industrie numérique. Il est notamment utilisé pour : + +- **Creusets de croissance Czochralski** : nécessaires à la fabrication de lingots de silicium monocristallin. +- **Tubes de diffusion** : indispensables pour les traitements thermiques dans la fabrication de circuits intégrés. +- **Fibre optique** : utilisée dans les infrastructures de télécommunications à haut débit. +- **Substrats photolithographiques** : dans les procédés de gravure de semi-conducteurs. + +Ces composants sont à leur tour intégrés dans les systèmes suivants : data centers, dispositifs médicaux (IRM, imagerie), véhicules connectés, équipements de défense, etc. + +## Score de Vulnérabilité Concurrentielle (IVC) + +> **IVC calculé** : 33.75 +> **Poids** : 4 +> **Vulnérabilité concurrentielle : Très forte** + +Le secteur numérique représente environ ~ 50 % de la consommation de quartz ultra-pur, mais il est fortement concurrencé par : +- Le photovoltaïque +- L’optoélectronique +- Les usages industriels du verre spécial + +La croissance de la demande (35 %) excède les capacités de production (20 %), entraînant une tension de 15 % sur le marché. +Les réserves sont qualifiées de **limitées** (pondération 1.5). + +➡️ Conclusion : Le quartz présente un **risque concurrentiel très fort**. En cas de pression sectorielle ou géopolitique, les usages numériques pourraient être évincés au profit des usages solaires ou militaires. + +## Criticité de substituabilité du quartz ultra-pur + +Le quartz ultra-pur présente une **criticité élevée**, sans être absolue. Il est difficilement remplaçable dans ses fonctions clés (notamment pour la croissance de cristaux de silicium), mais certains substituts partiels ou transitoires existent, bien qu’ils soient techniquement et économiquement sous-optimaux. + +| **Critère** | **Valeur estimée** | **Pondération** | **Score pondéré** | +| :--| :--| :--| :--| +| **Faisabilité technique** | 0.8 | 40% | 0.32 | +| **Délai de substitution** | 0.7 | 30% | 0.21 | +| **Impact économique** | 0.7 | 30% | 0.21 | +| **Total pondéré** | — | — | **0.74** | + +➡️ **Conclusion** : Le quartz ultra-pur est une ressource à **criticité de substituabilité élevée (0.74)**. En cas de rupture d’approvisionnement, les alternatives seraient longues à mettre en place et très coûteuses, affectant directement la production de semi-conducteurs et de composants optiques avancés. + +## Scénarios critiques projetés + +### 1. Incident naturel (Spruce Pine, Caroline du Nord) +- **Type** : Ouragan, inondation, séisme +- **Impact** : suspension de 80 % des extractions mondiales +- **Effets** : arrêt de production de creusets → arrêt de croissance Czochralski → pénurie de wafers → baisse de cadence pour les fondeurs (TSMC, Intel) + +### 2. Guerre commerciale USA–Chine +- **Type** : embargo technologique ou fiscalité punitive sur les exportations +- **Impact** : interruption des flux vers l’Asie +- **Effets** : blocage de la production de modules optiques, fibres, laser +- **Secteurs affectés** : santé, datacenters, défense, spatial + + +## Points de vigilance sur la cohérence des données + +### Extraction +- Les parts par pays dans la section **Extraction** totalisent **98 %**. + → Il manque probablement un ou plusieurs pays producteurs mineurs. + À vérifier dans `minerai.ods`, notamment pour des pays comme **Brésil** ou **Afrique du Sud** qui pourraient contribuer marginalement à l'extraction. + +### Traitement +- Les parts de marché par pays totalisent bien **100 %** + +### Origine du minerai (dans Traitement) +- Certaines origines de minerai sont **partiellement renseignées**, ce qui entraîne une perte d'information importante : + +#### Exemple 1 : ShinEtsu Chemical (Japon) +- L'entreprise **ShinEtsu Chemical** s'approvisionne à **70 %** depuis les **États-Unis**. + → La provenance des **30 % restants** n'est **pas précisée**. + → Ce pays d'origine **non identifié** n’apparaît donc pas dans la section **Extraction**, ce qui crée une **incohérence potentielle**. + + **Source complémentaire** : + D'après [MDPI, 2018](https://www.mdpi.com/2075-163X/8/7/274), ShinEtsu pourrait s’approvisionner en **Chine ou en Russie** (à confirmer). + ➤ **Hypothèse de correction** : Chine 15 %, Russie 15 % + +#### Exemple 2 : Acteurs sans origine de minerai précisée +- **Mineração Jundu (Brésil)**, présent en **Traitement**, ne mentionne **aucune origine de minerai**. + → Par défaut, on considère que l’origine est **0 %**, ce qui pose problème si ce quartz est extrait localement. + + Selon les bases de données industrielles (USGS, 2023), le **Brésil dispose bien de ressources en quartz**, mais celles-ci sont **généralement de pureté inférieure**. Il est donc probable que Jundu **importe** du quartz ultra-pur, possiblement depuis les **États-Unis** ou la **Norvège**. + + **Hypothèse provisoire** : Origine États-Unis ou Norvège à estimer si non précisé dans `minerai.ods`. + +**Recommandation générale** : +Toutes les cellules "Origine du minerai" **vides** doivent être **explicitement complétées** (même à 0 %) pour renforcer la traçabilité et éviter les ambiguïtés d’interprétation dans l’outil de modélisation. + +## Points de vigilance sur la cohérence des données + +### Extraction +- Les parts par pays dans la section **Extraction** totalisent **98 %**. + → Il manque probablement un ou plusieurs pays producteurs mineurs. + À vérifier dans `minerai.ods`, notamment pour des pays comme **Brésil** ou **Afrique du Sud** qui pourraient contribuer marginalement à l'extraction. + +### Traitement +- Les parts de marché par pays totalisent bien **100 %** + +### Origine du minerai (dans Traitement) +- Certaines origines de minerai sont **partiellement renseignées**, ce qui entraîne une perte d'information importante : + +#### Exemple 1 : ShinEtsu Chemical (Japon) +- L'entreprise **ShinEtsu Chemical** s'approvisionne à **70 %** depuis les **États-Unis**. + → La provenance des **30 % restants** n'est **pas précisée**. + → Ce pays d'origine **non identifié** n’apparaît donc pas dans la section **Extraction**, ce qui crée une **incohérence potentielle**. + + **Source complémentaire** : + D'après [MDPI, 2018](https://www.mdpi.com/2075-163X/8/7/274), ShinEtsu pourrait s’approvisionner en **Chine ou en Russie** (à confirmer). + - **Hypothèse de correction** : Chine 15 %, Russie 15 % + +#### Exemple 2 : Acteurs sans origine de minerai précisée +- **Mineração Jundu (Brésil)**, présent en **Traitement**, ne mentionne **aucune origine de minerai**. + → Par défaut, on considère que l’origine est **0 %**, ce qui pose problème si ce quartz est extrait localement. + + Selon les bases de données industrielles (USGS, 2023), le **Brésil dispose bien de ressources en quartz**, mais celles-ci sont **généralement de pureté inférieure**. Il est donc probable que Jundu **importe** du quartz ultra-pur, possiblement depuis les **États-Unis** ou la **Norvège**. + + - **Hypothèse provisoire** : Origine États-Unis ou Norvège à estimer si non précisé dans `minerai.ods`. + +→ **Recommandation générale** : +Toutes les cellules "Origine du minerai" **vides** doivent être **explicitement complétées** (même à 0 %) pour renforcer la traçabilité et éviter les ambiguïtés d’interprétation dans l’outil de modélisation. + +## Sources utilisées + +1. [Persistence Market Research - High Purity Quartz Market](https://www.persistencemarketresearch.com/market-research/high-purity-quartz-market.asp) +2. [MDPI - Production and Processing of High Purity Quartz: A Review](https://www.mdpi.com/2075-163X/8/7/274) +3. [Fairfield Market Research - Global High Purity Quartz Market](https://www.fairfieldmarketresearch.com/report/global-high-purity-quartz-market) +4. [Resilinc - Hurricane Helene’s Impact on Quartz Supply Chain](https://www.resilinc.com/learning-center/white-papers-reports/resilinc-special-report-supply-chain-risk-management-hurricane-helenes-impact-on-high-purity-quartz/) +5. [Geology for Investors - High Purity Quartz](https://www.geologyforinvestors.com/high-purity-quartz/) +6. [USGS - Silica Statistics and Information](https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/silica-statistics-and-information) +7. [Sibelco - High Purity Quartz Products](https://www.sibelco.com/materials/high-purity-quartz/) +8. [The Quartz Corp - Products Overview](https://www.thequartzcorp.com/en/products/) +9. [Imerys - High Purity Quartz for Electronics](https://www.imerys.com/markets/high-tech-industries/high-purity-quartz) +10. [Norwegian Geological Survey - Strategic High Purity Quartz](https://www.ngu.no/en/topic/high-purity-quartz)