Ajouter Documents/Minerai/Fiche minerai béryllium.md

2025-05-10 18:12:11 +02:00 · 2025-05-10 18:12:11 +02:00 · a305f7f13b
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--- a/Documents/Minerai/Fiche
+++ b/Documents/Minerai/Fiche
@ -0,0 +1,305 @@
+---
+type_fiche: minerai
+produit: Béryllium
+schema: Beryllium
+version: 1.0
+date: 2025-04-22
+commentaire: Version initiale
+auteur: Stéphan Peccini
+sources_communes:
+  - Objectif_final_v0-7.pdf §2  (méthodologie de calcul)
+  - …
+---
+
+# Fiche {{ type_fiche }} {{ produit }}
+
+| Version | Date | Commentaire |
+| :-- | :-- | :-- |
+| {{ version }} | {{ date }} | {{ commentaire }} |
+
+## Présentation synthétique
+
+Le béryllium est un métal alcalino-terreux léger, dur et fragile, découvert en 1798 par Louis Nicolas Vauquelin. Ce métal gris-acier se caractérise par sa faible densité (1,85 g/cm³), son point de fusion élevé (1287°C), sa résistance mécanique exceptionnelle et sa toxicité pulmonaire aiguë. Principalement extrait du béryl (Be₃Al₂Si₆O₁₈) et de la bertrandite (Be₄Si₂O₇(OH)₂), le béryllium nécessite des procédés métallurgiques complexes en raison de sa réactivité chimique et de sa dispersion dans les minerais. Sa production mondiale est dominée par les États-Unis, la Chine et la Russie, avec des applications stratégiques dans l'aérospatiale, le nucléaire et l'électronique haute performance. Les défis majeurs incluent la gestion des risques sanitaires et environnementaux liés à sa toxicité.
+
+## Procédés de traitement
+
+| Étape | Description du procédé | Part utilisée |
+| :-- | :-- | :-- |
+| Extraction minière | Extraction de béryl (10-15 % BeO) ou bertrandite (0,1-0,3 % BeO) par abattage et concassage | 100 % |
+| Concentration | Enrichissement par flottation (sulfonate/acide oléique) ou triage manuel | 95 % |
+| Décomposition chimique | Fusion alcaline (NaOH à 300-400°C) ou attaque acide (H₂SO₄/HCl) pour solubiliser le béryllium | 90 % |
+| Séparation | Extraction liquide-liquide avec D2EHPA ou échange d'ions pour isoler Be²⁺ | 85 % |
+| Précipitation | Formation d'hydroxyde de béryllium (Be(OH)₂) par neutralisation | 80 % |
+| Calcination | Conversion en oxyde de béryllium (BeO) à 800-1000°C | 75 % |
+| Réduction | Réduction métallothermique (Mg) du fluorure de béryllium (BeF₂) à 1300°C | 70 % |
+| Purification | Électrolyse ignée de BeCl₂ en bain de chlorures alcalins (NaCl/KCl) à 780°C | 65 % |
+| Formage | Frittage de poudre de béryllium sous argon pour obtenir des formes métalliques | 60 % |
+
+_Note : Les pourcentages reflètent les pertes progressives dues à la complexité des étapes et à la toxicité du béryllium._
+
+## Secteurs d'utilisation
+
+| Secteur | Type d'usage | Part estimée |
+| :-- | :-- | :-- |
+| **Numérique** | Fabrication de connecteurs électroniques, contacts pour circuits imprimés et composants pour systèmes informatiques et télécommunications | 15% |
+| Aérospatial | Production de composants légers et résistants pour satellites, télescopes spatiaux et structures d'aéronefs | 10% |
+| Métallurgie | Alliages cuivre-béryllium pour ressorts, contacts électriques et outils anti-étincelles dans des environnements explosifs | 60% |
+| Défense | Fabrication de composants pour systèmes de guidage, radars et équipements militaires spécialisés | 10% |
+| Nucléaire | Production de modérateurs de neutrons, réflecteurs et composants de réacteurs résistants aux hautes températures | 5% |
+
+_Note: Les alliages cuivre-béryllium, contenant généralement moins de 2% de béryllium, représentent la principale utilisation industrielle. Le secteur numérique exploite particulièrement les propriétés électriques et thermiques exceptionnelles de ce métal._
+
+## Production et réserves mondiales (2024)
+
+| Pays | Production annuelle (tonnes) | Part relative (%) | Réserves mondiales (tonnes) | Part relative (%) | Durée estimée (années) |
+| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
+| États-Unis | 180 | 50,0% | 19 000 | 95,0% | 106 |
+| Brésil | 80 | 22,2% | Non spécifiées | - | - |
+| Chine | 77 | 21,4% | Non spécifiées | - | - |
+| Autres | 23 | 6,4% | 1 000 | 5,0% | 43 |
+| **Total** | **360** | **100%** | **20 000** | **100%** | **56 (moyenne)** |
+
+_Sources: USGS 2024, Statista 2025. Seules les réserves américaines sont évaluées avec précision, estimées à 19 000 tonnes de béryllium contenu, équivalentes à plus de 100 ans de production au rythme actuel. Les ressources mondiales totales sont estimées à plus de 100 000 tonnes._
+
+```yaml
+Extraction_Beryllium:
+  EtatsUnis_Extraction_Beryllium:
+    nom_du_pays: États-Unis
+    part_de_marche: 50%
+    acteurs:
+      MaterionCorporation_EtatsUnis_Extraction_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Materion Corporation
+        part_de_marche: 50%
+        pays_d_origine: États-Unis
+  Bresil_Extraction_Beryllium:
+    nom_du_pays: Brésil
+    part_de_marche: 22%
+    acteurs:
+      CompanhiaBrasileira_Bresil_Extraction_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Companhia Brasileira de Alumínio
+        part_de_marche: 15%
+        pays_d_origine: Brésil
+      Mibra_Bresil_Extraction_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Mibra
+        part_de_marche: 7%
+        pays_d_origine: Brésil
+  Chine_Extraction_Beryllium:
+    nom_du_pays: Chine
+    part_de_marche: 21%
+    acteurs:
+      XinjiangNonferrous_Chine_Extraction_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Xinjiang Nonferrous Metals
+        part_de_marche: 9%
+        pays_d_origine: Chine
+      FuyunHengsheng_Chine_Extraction_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Fuyun Hengsheng Beryllium Industry
+        part_de_marche: 12%
+        pays_d_origine: Chine
+```
+## Principaux producteurs - Extraction
+
+<!---- AUTO-BEGIN:TABLEAU-EXTRACTION -->
+| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Part de marché** |
+| :-- | :-- | :-- | :-- |
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:TABLEAU-EXTRACTION -->
+
+**Unités** : t/an
+
+**Total** : 360
+
+_Note: Materion Corporation (anciennement Brush Wellman) est de loin le principal producteur mondial, exploitant le gisement de bertrandite à Spor Mountain, Utah, qui fournit environ 85% du béryllium mondial avec un minerai plus facile à traiter que le béryl._
+
+```yaml
+Reserves_Beryllium:
+  EtatsUnis_Reserves_Beryllium:
+    nom_du_pays: États-Unis
+    part_de_marche: 95%
+    acteurs:
+      {}
+```
+## Principaux pays - Réserves
+
+<!---- AUTO-BEGIN:TABLEAU-RESERVES -->
+| **Pays d'implantation** | **Part de marché** |
+| :-- | :-- |
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:TABLEAU-RESERVES -->
+
+**Unités** : t
+
+**Total** : 20000
+
+```yaml
+Traitement_Beryllium:
+  EtatUnis_Traitement_Beryllium:
+    nom_du_pays: États-Unis
+    part_de_marche: 65%
+    acteurs:
+      Materion_EtatUnis_Traitement_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Materion Corp
+        part_de_marche: 65%
+        pays_d_origine: États-Unis
+        minerai_origine:
+          pays: États-Unis
+          pourcentage: 100%
+  Chine_Traitement_Beryllium:
+    nom_du_pays: Chine
+    part_de_marche: 20%
+    acteurs:
+      CNMCNickel_Chine_Traitement_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: CNMC Nickel
+        part_de_marche: 20%
+        pays_d_origine: Chine
+        minerai_origine:
+          pays: Chine
+          pourcentage: 100%
+  Russie_Traitement_Beryllium:
+    nom_du_pays: Russie
+    part_de_marche: 10%
+    acteurs:
+      Ulba_Russie_Traitement_Beryllium:
+        nom_de_l_acteur: Ulba Metallurgical Plant
+        part_de_marche: 10%
+        pays_d_origine: Russie
+        minerai_origine:
+          pays: Russie
+          pourcentage: 100%
+```
+## Principaux producteurs - Traitement
+
+<!---- AUTO-BEGIN:TABLEAU-TRAITEMENT -->
+| **Pays d'implantation** | **Entreprise** | **Pays d'origine** | **Origine du minerai** | **Part de marché** |
+| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:TABLEAU-TRAITEMENT -->
+
+**Unités** : t/an
+
+**Total** : 380
+
+## Explication de l'écart entre production minière et capacité de traitement
+
+| Facteur | Description | Impact estimé (t/an) |
+| :-- | :-- | :-- |
+| Faible teneur | Minerais à <1 % BeO nécessitant un enrichissement intensif | -120 |
+| Rendement de séparation | Pertes lors de l'extraction liquide-liquide et purification | -80 |
+| Contraintes sanitaires | Protocoles stricts de sécurité réduisant la productivité | -50 |
+| Recyclage limité | Taux de récupération <5 % des déchets industriels | +10 |
+
+## Chaîne de valeur et applications
+
+| Produit intermédiaire | Pureté | Applications numériques | Part numérique | Autres applications | Part autres | Valeur ajoutée |
+| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
+| Béryl concentré | 10-15 % BeO | - | 0 % | Matière première | 100 % | 1× |
+| BeO | >99,5 % | Substrats électroniques | 40 % | Céramiques nucléaires | 60 % | 20× |
+| Be métal | 99,8 % | Alliages Cu-Be (ressorts haute performance) | 70 % | Aérospatial, optique | 30 % | 50× |
+| Alliage Cu-Be | 2 % Be | Connecteurs électroniques | 85 % | Outils anti-étincelles | 15 % | 30× |
+| BeF₂ | >99 % | Modérateur neutronique (réacteurs) | 0 % | Nucléaire | 100 % | 40× |
+
+## Projections 2025-2035
+
+### Extraction
+
+| Année | Dem. numérique (t) | Part | Dem. autres (t) | Part | Production (t) | Recyclage (t) | Déficit/Surplus |
+| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
+| 2025 | 56 | 15% | 318 | 85% | 370 | 40 | +36 |
+| 2030 | 85 | 20% | 340 | 80% | 400 | 60 | +35 |
+| 2035 | 125 | 25% | 375 | 75% | 450 | 85 | +35 |
+
+_Projections basées sur une croissance annuelle estimée de 1,5-2% pour la production globale, avec une croissance plus rapide (8-10% par an) pour le secteur numérique. Taux de recyclage progressant de 10-11% à environ 19% de la consommation totale. Le déficit/surplus est calculé selon la formule: Production + Recyclage - Demande numérique - Demande autres._
+
+### Traitement
+
+| Année | Capacité (t) | Demande numérique (t) | Demande autres (t) | Taux utilisation (%) | Déficit/Surplus (t) |
+| :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- |
+| 2025 | 400 | 150 | 230 | 95 | +20 |
+| 2030 | 450 | 200 | 240 | 98 | +10 |
+| 2035 | 500 | 250 | 240 | 98 | +10 |
+
+## Matrice des risques
+
+### Extraction
+
+| Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort |
+| :-- | :-- | :-- | :-- |
+| **Fort** |  | R1 (Géopolitique) | R3 (Sanitaire) |
+| **Moyen** | R5 (Substitution) | R2 (Environnemental) |  |
+| **Faible** |  | R4 (Marché) |  |
+
+**Détail des risques :**
+
+- **R1** : Concentration de 50% de la production mondiale aux États-Unis créant une dépendance géopolitique - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
+- **R2** : Impact environnemental des procédés d'extraction et de traitement des minerais - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
+- **R3** : Toxicité élevée du béryllium et de ses composés, causant des risques respiratoires graves (bérylliose) - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5)
+- **R4** : Volatilité modérée des prix liée à la concentration des acteurs - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5)
+- **R5** : Recherche de substituts dans certaines applications non critiques - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
+
+_Échelle d'évaluation: Impact de 1 (très faible) à 5 (très élevé); Probabilité de 1 (très faible) à 5 (très élevée). Classification basée sur l'analyse des données disponibles dans les sources._
+
+<!---- AUTO-BEGIN:SECTION-IHH-EXTRACTION -->
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:SECTION-IHH-EXTRACTION -->
+
+<!---- AUTO-BEGIN:SECTION-IHH-RESERVES -->
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:SECTION-IHH-RESERVES -->
+
+### Traitement
+
+| Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort |
+| :-- | :-- | :-- | :-- |
+| **Fort** | - | R1 (Concentration géopolitique) | R2 (Toxicité) |
+| **Moyen** | R3 (Substitution) | R4 (Règlementations) | R5 (Prix) |
+| **Faible** | R6 (Recyclage) | - | - |
+
+**Détail des risques :**
+
+- **R1** : Concentration aux États-Unis (65 %) – Impact 4/5, Probabilité 3/5
+- **R2** : Toxicité pulmonaire (CBD) – Impact 5/5, Probabilité 4/5
+- **R3** : Carbure de silicium pour remplacer BeO – Impact 3/5, Probabilité 2/5
+- **R4** : Normes OSHA/REACH strictes – Impact 4/5, Probabilité 4/5
+- **R5** : Volatilité due à la demande aérospatiale – Impact 3/5, Probabilité 3/5
+- **R6** : Recyclage limité des déchets – Impact 2/5, Probabilité 1/5
+
+<!---- AUTO-BEGIN:SECTION-IHH-TRAITEMENT -->
+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:SECTION-IHH-TRAITEMENT -->
+
+## Risque de substituabilité
+
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+*(cette section sera remplie automatiquement)*
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+
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+*(cette section sera remplie automatiquement)*
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+
+## Vulnérabilité de concurrence
+
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+*(cette section sera remplie automatiquement)*
+<!---- AUTO-END:SECTION-IVC-MINERAI -->
+
+## Sources
+
+1. MineralInfo - Béryllium (Be) - https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/beryllium-be
+2. L'Élémentarium - Béryllium - https://lelementarium.fr/element-fiche/beryllium/
+3. BRGM - Plaquette béryllium - https://www.mineralinfo.fr/sites/default/files/2023-03/brgm_plaquette_beryllium_2011.pdf
+4. USGS - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-beryllium.pdf
+5. Wikpédia - Béryllium - https://fr.wikipedia.org/wiki/Béryllium
+6. Techniques de l'Ingénieur - Métallurgie du béryllium - https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/materiaux-th11/elaboration-et-recyclage-des-metaux-non-ferreux-42370210/metallurgie-du-beryllium-m2366/
+7. Statista - Principaux pays producteurs de béryllium 2024 - https://fr.statista.com/statistiques/565282/principaux-pays-producteurs-miniers-de-beryllium-dans-le-monde/
+8. CNESST - Fiche complète pour Béryllium - https://reptox.cnesst.gouv.qc.ca/pages/fiche-complete.aspx?no_produit=2568
+
+1. Techniques de l'Ingénieur - "Métallurgie extractive du béryllium" (2023)
+2. OSTI.GOV - "LE BERYLLIUM" (PDF)
+3. INRS - "Béryllium et composés minéraux" (Fiche toxicologique)
+4. USGS - "Mineral Commodity Summaries: Beryllium" (2023)
+5. Materion Corp - "Beryllium Production Process"
+6. Geminterest - "Traitement au béryllium des saphirs" (PDF)
+7. IAEA - "Applications nucléaires du béryllium"
+8. Journal of Nuclear Materials - "Recyclage du béryllium" (2022)
+9. Ulba Metallurgical Plant - "Rapport annuel" (2024)
+10. CNMC - "Production de béryllium en Chine" (2024)