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Fiche minerai : Dysprosium

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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 20252035 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 dactionneurs 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 déviction. 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 daltérer 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 dun 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)
  2. MineralInfo - Dysprosium (Dy) (2024)
  3. CEA - L'extraction liquide-liquide (2015)

2. Sources marché et industrie

  1. Future Market Insights - Dysprosium Market
  2. Mining Digital - Dysprosium Production
  3. Northern Minerals - First Producer Outside China (2023)
  4. Nasdaq - Rare Earths Reserves: Top 8 Countries

3. Sources scientifiques et académiques

  1. Busci - Étude de l'extraction du Dysprosium (2015)
  2. Semantic Scholar - Extraction Efficiency from Xenotime (2024)
  3. NCBI - Recovery and Separation from Waste Magnets (2022)
  4. NCBI - Enhanced Separation by Nonaqueous Solvent (2020)

4. Sources danalyse, ONG et médias

  1. Yale E360 - Environmental Risks of Rare Earths
  2. Circularise - Rare Earths and Supply Chain Challenges
  3. Global Witness - Myanmar Rare Earth Boom
  4. Institut UTINAM - Dysprosium (2022)
  5. Seltene Erden Institut - Dysprosium powder 99,9%

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 dévolution rapide du projet MP Materials.

  • Réserves : les pourcentages totalisent 101 %, ce qui peut sexpliquer par un arrondi cumulatif. Pas de contradiction majeure, mais le Myanmar (12%) est présent ici alors quil napparaît pas dans les producteurs dextraction. 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 dorigine 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 lextraction (ex. Canada comme origine pour NPM Silmet).
    • Cela est acceptable si le Canada est uniquement un pays dorigine 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.