--- 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._ ```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 | Pays d'implantation | Entreprise | Pays d'origine | Part de marché | | :-- | :-- | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* 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._ _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 Reserves_Beryllium: EtatsUnis_Reserves_Beryllium: nom_du_pays: États-Unis part_de_marche: 95% acteurs: {} ``` ## Principaux pays - Réserves | Pays d'implantation | Part de marché | | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* 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 | Pays d'implantation | Entreprise | Pays d'origine | Origine du minerai | Part de marché | | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* 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._ *(cette section sera remplie automatiquement)* *(cette section sera remplie automatiquement)* ### 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 *(cette section sera remplie automatiquement)* ## Risque de substituabilité *(cette section sera remplie automatiquement)* *(cette section sera remplie automatiquement)* ## Vulnérabilité de concurrence *(cette section sera remplie automatiquement)* ## 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)