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Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai manganèse.md

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minerai Manganèse Manganese 1.0 2025-04-22 Version initiale Stéphan Peccini
Objectif_final_v0-7.pdf §2 (méthodologie de calcul)
…

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Présentation synthétique

Le manganèse est un métal de transition gris-argenté, dur et cassant, caractérisé par sa grande réactivité chimique et ses importantes propriétés magnétiques. Sa production industrielle repose sur deux filières principales : la pyrométallurgie, largement dominante et utilisée pour l'obtention de ferroalliages, et l'hydrométallurgie, employée pour produire du manganèse de haute pureté (>99,7%). Le manganèse est généralement extrait à partir de minerais d'oxyde (pyrolusite - MnO₂) ou de carbonate. Élément essentiel à la sidérurgie moderne, il constitue un ingrédient indispensable dans la fabrication d'aciers inoxydables et d'alliages spéciaux. Ses propriétés anticorrosion, son rôle d'agent désoxydant et désulfurant dans la métallurgie, ainsi que ses applications croissantes dans le secteur des batteries, en font un métal stratégique. La chaîne d'approvisionnement mondiale du manganèse est caractérisée par une forte concentration géographique de sa production minière, principalement en Afrique du Sud, au Gabon, en Australie et en Chine, cette dernière dominant largement les capacités de transformation.

Procédés de traitement

Étape Description du procédé Part utilisée
Extraction et préparation Concassage, lavage, criblage et classification granulométrique du minerai brut 100%
Enrichissement Concentration du minerai par séparation gravimétrique (jigs, spirales) ou magnétique pour les minerais à faible teneur 100%
Voie pyrométallurgique - Ferroalliages Réduction carbothermique des oxydes de manganèse en présence de coke dans un four électrique ou un haut fourneau pour produire du ferromanganèse (76-80% Mn) 85%
Voie hydrométallurgique - Réduction Traitement du minerai (MnO₂) par réduction avec ajout de coke dans un four électrique tournant à 950°C pour former MnO qui est soluble en milieu acide 15%
Voie hydrométallurgique - Lixiviation Dissolution du minerai réduit dans l'acide sulfurique pour obtenir une solution de sulfate de manganèse 14%
Voie hydrométallurgique - Purification Élimination des impuretés (Fe, Al) par neutralisation et précipitation des hydroxydes, puis élimination des métaux lourds (Zn, Cu, Co, Ni, Cd) par sulfuration 13%
Voie hydrométallurgique - Électrolyse Électrolyse de la solution purifiée de sulfate de manganèse sous un courant de 30 000 A, donnant du manganèse métal de haute pureté (99,7%) sous forme de "flakes" 12%
Traitement chimique Production de composés de manganèse (oxyde, permanganate, sulfate) pour applications chimiques et agricoles 25%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion du manganèse initial qui passe par chaque étape. La voie pyrométallurgique représente environ 85% de la production mondiale, principalement pour les applications sidérurgiques.

Secteurs d'utilisation

Secteur Type d'usage Part estimée
Numérique Fabrication de batteries pour appareils électroniques, véhicules électriques et systèmes de stockage d'énergie 8%
Acier Production d'acier comme agent désoxydant et désulfurant et composant d'alliages pour améliorer la dureté et la résistance 87%
Chimie Production de permanganate de potassium, oxyde de manganèse pour applications industrielles et catalyseurs 3%
Agriculture Fongicides à base de manganèse (maneb) et enrichissement des sols et nutrition animale 2%

Note: La consommation moyenne de manganèse est de 6 à 7 kg par tonne d'acier produite. La part du numérique augmente avec le développement des batteries pour véhicules électriques.

Extraction_Manganese:
  Chine_Extraction_Manganese:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      TMI_Chine_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: TMI
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Chine
  Inde_Extraction_Manganese:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      MOIL_Inde_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: MOIL
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Inde
  AfriqueDuSud_Extraction_Manganese:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 37%
    acteurs:
      South32_AfriqueDuSud_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: South32
        part_de_marche: 19%
        pays_d_origine: Australie
      JupiterMines_AfriqueDuSud_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Jupiter Mines
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Australie
      AssmangLtd_AfriqueDuSud_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Assmang Ltd
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Afrique du Sud
  Gabon_Extraction_Manganese:
    nom_du_pays: Gabon
    part_de_marche: 23%
    acteurs:
      AML_Gabon_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: AML
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Gabon
      NGM_Gabon_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: NGM
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Inde
      Eramet_Gabon_Extraction_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Eramet
        part_de_marche: 14%
        pays_d_origine: France

Principaux producteurs - Extraction

Pays d'implantation Entreprise Pays d'origine Part de marché
(cette section sera remplie automatiquement)

Unités : t/an

Total : 20000000

Sources: USGS Mineral Commodity Summaries 2024-2025, Eramet.

Reserves_Manganese:
  Gabon_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Gabon
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  AfriqueDuSud_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 30%
    acteurs:
      {}
  Chine_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 15%
    acteurs:
      {}
  Australie_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 26%
    acteurs:
      {}
  Bresil_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Brésil
    part_de_marche: 14%
    acteurs:
      {}
  Inde_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      {}
  Ghana_Reserves_Manganese:
    nom_du_pays: Ghana
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

Pays d'implantation Part de marché
(cette section sera remplie automatiquement)

Unités : t

Total : 1900000000

Traitement_Manganese:
  Inde_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      MOIL_Inde_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: MOIL
        part_de_marche: 10%
        pays_d_origine: Inde
        minerai_origine:
          pays: Inde
          pourcentage: 100%
  Norvege_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Norvège
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      ErametNorway_Norvege_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Eramet Norway
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: France
        minerai_origine:
          pays: Gabon
          pourcentage: 90%
  Japon_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Japon
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      MizushimaFerroalloy_Japon_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Mizushima Ferroalloy
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: Japon
        minerai_origine:
          pays: Afrique du Sud
          pourcentage: 30%
        minerai_origine_2:
          pays: Gabon
          pourcentage: 20%
  Bresil_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Brésil
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      Vale_Bresil_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Vale
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Brésil
  AfriqueDuSud_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 14%
    acteurs:
      Assmang_AfriqueDuSud_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Assmang
        part_de_marche: 14%
        pays_d_origine: Afrique du Sud
        minerai_origine:
          pays: Afrique du Sud
          pourcentage: 100%
  Chine_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 32%
    acteurs:
      TianjinManganese_Chine_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Tianjin Manganese Plant
        part_de_marche: 19%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 65%
        minerai_origine_2:
          pays: Gabon
          pourcentage: 15%
      CITICDameng_Chine_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: CITIC Dameng Mining
        part_de_marche: 13%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 80%
  Ukraine_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Ukraine
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      Nikopol_Ukraine_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Nikopol
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Ukraine
  France_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: France
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      ErametMarietta_France_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Eramet Marietta
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: France
        minerai_origine:
          pays: Gabon
          pourcentage: 100%
  Australie_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      South32_Australie_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: South32
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Australie
        minerai_origine:
          pays: Afrique du Sud
          pourcentage: 100%
  Gabon_Traitement_Manganese:
    nom_du_pays: Gabon
    part_de_marche: 9%
    acteurs:
      Comilog_Gabon_Traitement_Manganese:
        nom_de_l_acteur: Comilog
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: France
        minerai_origine:
          pays: Gabon
          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 : 6200

Explication de l'écart entre production minière et capacité de traitement

Facteur Description Impact estimé (kt)
Rendement métallurgique Les procédés pyrométallurgiques ont un rendement de conversion de 85-90% et les procédés hydrométallurgiques de 65-75% ~1 500-2 000
Teneur variable des minerais Les teneurs des minerais varient de 25% à 50% de Mn, nécessitant un tonnage brut supérieur ~2 000-3 000
Intégration verticale Les grands producteurs miniers transforment souvent leurs propres minerais, créant des flux fermés ~1 000-1 500
Stockage stratégique Maintenance de stocks stratégiques par certains pays consommateurs ~500-800

Note: La production minière mondiale de manganèse est d'environ 20 millions de tonnes de minerai brut par an, correspondant à environ 7-8 millions de tonnes de contenu métal. La capacité de traitement métallurgique (environ 6,2 millions de tonnes) est inférieure à ce potentiel en raison des facteurs décrits ci-dessus et de l'utilisation directe de certains minerais sans transformation métallurgique complète.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire Pureté typique Applications numériques Part numérique Autres applications Part autres usages Valeur ajoutée relative
Minerai concentré 40-55% Mn - 0% Matière première pour transformation 100% 1×
Ferromanganèse carburé 75-80% Mn, 7,5% C - 0% Aciers au carbone, désoxydation 100% 3×
Ferromanganèse affiné 80-85% Mn, <1% C - 0% Aciers spéciaux, faiblement alliés 100% 4×
Silicomanganèse 65-68% Mn, 16-21% Si - 0% Désoxydant, désulfurant en sidérurgie 100% 3,5×
Manganèse métal >99,7% Mn Composants électroniques, ferrites 35% Alliages spéciaux, aluminium 65% 10×
Dioxyde de manganèse >90% MnO₂ Batteries, composants électroniques 60% Céramiques, colorants, catalyseurs 40% 5×
Permanganate de potassium >99% KMnO₄ Circuits imprimés (gravure) 15% Traitement d'eau, désinfection 85% 8×
Sulfate de manganèse >98% MnSO₄ - 0% Agriculture, suppléments alimentaires 100% 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 minerai concentré initial. Le manganèse est principalement utilisé dans la métallurgie (90% de la consommation mondiale), notamment pour la production d'acier.

Projections 2025-2035

Extraction

Année Dem. numérique (t) Part Dem. autres (t) Part Production (t) Recyclage (t) Déficit/Surplus
2025 1 600 000 8% 18 400 000 92% 20 800 000 3 500 000 +4 300 000
2030 2 500 000 10% 22 500 000 90% 23 000 000 4 200 000 +2 200 000
2035 3 800 000 13% 25 400 000 87% 25 500 000 5 000 000 +1 300 000

Projections basées sur: croissance annuelle estimée de la demande globale de 2-3%, avec croissance accélérée de 8-10% pour le secteur numérique due à l'expansion des batteries; augmentation de la capacité de production de 2% par an; amélioration progressive du taux de recyclage de 17% à 20% de la consommation globale. Déficit/Surplus = Production + Recyclage - Demande numérique - Demande autres.

Traitement

Année Capacité de traitement (kt) Demande numérique (kt) Demande autres usages (kt) Taux d'utilisation des capacités (%) Déficit/Surplus (kt)
2025 6 500 300 6 000 97% +200
2030 7 200 500 6 500 97% +200
2035 8 000 750 7 000 97% +250

Note: Les projections sont basées sur une croissance annuelle estimée à 2-3% pour la capacité de traitement et 6-8% pour la demande numérique, portée par le développement des batteries au lithium-manganèse, des ferrites et des composants électroniques. La demande traditionnelle pour les applications sidérurgiques devrait connaître une croissance modérée de 1-2% par an, suivant l'évolution de la production mondiale d'acier.

Matrice des risques

Extraction

Impact/Probabilité Faible Moyen Fort
Fort R1 (Géopolitique) R2 (Environnemental)
Moyen R5 (Technologique) R3 (Marché)
Faible R4 (Énergétique)

Détail des risques :

  • R1 : Concentration de 70% des ressources en Afrique du Sud créant une vulnérabilité d'approvisionnement mondiale - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Réglementations environnementales croissantes affectant l'extraction et le traitement du minerai, particulièrement en Europe - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
  • R3 : Volatilité des prix liée aux fluctuations de la demande sidérurgique mondiale et aux événements climatiques comme les cyclones tropicaux - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R4 : Consommation énergétique élevée pour la production d'alliages, sujette aux contraintes d'émissions de CO2 - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R5 : Développement de substituts pour certaines applications spécifiques hors secteur sidérurgique - 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 tendances actuelles du marché, des événements géopolitiques et des évolutions réglementaires mentionnées dans les sources.

(cette section sera remplie automatiquement)

(cette section sera remplie automatiquement)

Traitement

Impact/Probabilité Faible Moyen Fort
Fort R1 (Géopolitique) R6 (Environnemental)
Moyen R4 (Substitution) R2 (Énergétique) R3 (Technologique)
Faible R5 (Sanitaire)

Détail des risques :

  • R1 : Concentration géographique de la production primaire en Afrique du Sud, Gabon et Chine créant une vulnérabilité stratégique - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Forte intensité énergétique des procédés métallurgiques exposant la filière aux fluctuations des coûts de l'électricité - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R3 : Exigences technologiques croissantes pour les grades de haute pureté nécessaires aux batteries et à l'électronique - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
  • R4 : Développement d'alternatives au manganèse dans certaines applications comme les batteries - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
  • R5 : Préoccupations croissantes concernant la toxicité du manganèse dans certaines applications - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R6 : Impact environnemental significatif des procédés d'extraction et de transformation, particulièrement concernant les effluents acides - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)

(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. L'Élémentarium - Manganèse - https://lelementarium.fr/element-fiche/manganese/
  2. INERIS - Manganese carbonate - http://substances.ineris.fr/substance/598-62-9
  3. USGS Mineral Commodity Summaries 2023 - Manganese - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2023/mcs2023-manganese.pdf
  4. MineralInfo - Manganèse (Mn) - https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/manganese-mn
  5. USGS Mineral Commodity Summaries 2025 - Manganese - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2025/mcs2025-manganese.pdf
  6. CORDIS - De nouvelles technologies améliorent l'efficacité énergétique de la production d'alliages de manganèse - https://cordis.europa.eu/article/id/451078-new-technologies-make-the-production-of-manganese-alloys-more-energy-efficient/fr
  7. USGS Mineral Commodity Summaries 2024 - Manganese - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-manganese.pdf
  8. USGS Mineral Commodity Summaries 2022 - Manganese - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-manganese.pdf
  9. Techniques de l'Ingénieur - Métallurgie du manganèse - https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/materiaux-th11/metallurgie-extractive-42369210/
  10. L'Élémentarium - Manganèse - https://lelementarium.fr/element-fiche/manganese/
  11. Comilog - Notre chaîne de valeurs : Transformation - https://comilog.eramet.com/comilog/notre-chaine-de-valeurs/transformation/
  12. JXSC - Traitement Du Minerai De Manganèse - https://www.vipjxsc.com/solution/manganese-ore-processing/
  13. Eau en Seine-et-Marne - Traitement fer manganèse - https://eau.seine-et-marne.fr/sites/eau.seine-et-marne.fr/files/media/downloads/fiche-4-traitement-fer-et-manganese.pdf
  14. A3TS - Phosphatation Manganèse sur acier - https://www.a3ts.org/fiches-procedes/phosphatation-manganese-sur-acier
  15. IRSN - Fiche radionucléides Manganèse - https://www.irsn.fr/sites/default/files/documents/larecherche/publications-documentation/fiches-radionucleides/Manganese_Mn54-v2.pdf
  16. Walkerton Clean Water Centre - Élimination du manganèse - https://wcwc.ca/wp-content/uploads/2021/03/CWAE-Fiche-Technique_Volume-2-Numero-4-Elimination-du-manganese-present-dans-leau-potable.pdf