Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai titane.md

type_fiche	produit	schema	version	date	commentaire	auteur	sources_communes
minerai	Titane	Titane	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 titane est un métal de transition léger, résistant et de couleur gris argenté qui présente des propriétés exceptionnelles expliquant son importance stratégique. Avec une densité de 4,51 g/cm³ (environ 60% de celle de l'acier), une excellente résistance mécanique et une remarquable résistance à la corrosion grâce à sa couche d'oxyde protectrice naturelle, le titane offre le meilleur rapport résistance/poids parmi les métaux structurels. Sa biocompatibilité en fait un matériau de choix pour les applications médicales, tandis que sa tenue en température jusqu'à 400°C et sa résistance aux environnements agressifs lui permettent de s'imposer dans les secteurs aéronautique et chimique. La transformation du titane à partir de ses minerais (principalement le rutile et l'ilménite) nécessite des procédés métallurgiques complexes et énergivores, notamment le procédé Kroll, dominant depuis les années 1950. Les traitements thermiques et de surface du titane requièrent des précautions particulières en raison de sa réactivité avec l'oxygène, l'azote et l'hydrogène à haute température, ce qui nécessite l'utilisation d'atmosphères contrôlées ou protectrices. La grande "hérédité structurale" du titane, c'est-à-dire la conservation de ses caractéristiques microstructurales au cours des transformations, rend ses propriétés finales fortement dépendantes de l'historique complet des traitements subis.

Procédés de traitement

Étape	Description du procédé	Part utilisée
Extraction minière	Extraction des minerais de titane (principalement rutile TiO₂ et ilménite FeTiO₃)	100%
Enrichissement	Concentration du minerai pour éliminer les impuretés et augmenter la teneur en titane	95%
Carbochloration	Conversion du TiO₂ en tétrachlorure de titane (TiCl₄) par réaction avec le chlore et le carbone à 800-1000°C selon: TiO₂ + 2C + 2Cl₂ → TiCl₄ + 2CO	90%
Purification	Distillation fractionnée du TiCl₄ pour éliminer les impuretés	98%
Réduction Kroll	Réduction du TiCl₄ par le magnésium à 800-850°C en atmosphère inerte selon: TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂	85%
Récupération de l'éponge	Séparation du titane (forme d'éponge poreuse) du chlorure de magnésium par distillation sous vide ou lixiviation acide	99%
Compactage/fusion	Fusion de l'éponge en lingots dans un four à arc sous vide ou sous argon	97%
Refusion	Refusions multiples pour assurer l'homogénéité et éliminer les inclusions	99%
Transformation primaire	Forgeage, laminage pour obtenir des produits semi-finis (barres, plaques, tôles)	92%
Traitements thermiques	Recuits, détensionnements, traitements de mise en solution et vieillissement selon l'alliage et les propriétés souhaitées	99%
Traitements de surface	Anodisation, nitruration, décapage chimique, dégraissage, etc. selon les applications finales	99%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion approximative de matière première qui passe à l'étape suivante.

Secteurs d'utilisation

Secteur	Type d'usage	Part estimée
Numérique	Fabrication de composants électroniques spécifiques, connecteurs résistants à la corrosion et applications pour le stockage de données	1%
Pigments	Production de dioxyde de titane (TiO₂) comme pigment blanc pour peintures, plastiques, papiers et encres d'impression	94%
Aérospatial	Fabrication d'alliages légers à haute résistance pour structures d'aéronefs, moteurs et composants spatiaux	3%
Médical	Implants biocompatibles pour prothèses articulaires, instruments chirurgicaux et dispositifs médicaux	1%
Industrie chimique	Équipements résistants à la corrosion pour installations pétrolières, désalinisation et transformation chimique	1%

Note: La répartition montre que l'usage principal est sous forme d'oxyde de titane (pigment) plutôt que de métal. Le secteur numérique utilise principalement du titane métallique pour des applications spécifiques nécessitant résistance à la corrosion et légèreté.

Extraction_Titane:
  Inde_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      IndianRare_Inde_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: Indian Rare Earths Limited
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Inde
  Chine_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 15%
    acteurs:
      PangangGroup_Chine_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: Pangang Group Vanadium Titanium
        part_de_marche: 10%
        pays_d_origine: Chine
  Australie_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 20%
    acteurs:
      IlukaResources_Australie_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: Iluka Resources
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Australie
  Ukraine_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Ukraine
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      ValkiIlmenit_Ukraine_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: ValkiIlmenit
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Ukraine
  AfriqueDuSud_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 24%
    acteurs:
      RichardsBay_AfriqueDuSud_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: Richards Bay Minerals
        part_de_marche: 12%
        pays_d_origine: Royaume-Uni
  Canada_Extraction_Titane:
    nom_du_pays: Canada
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      RioTinto_Canada_Extraction_Titane:
        nom_de_l_acteur: Rio Tinto Fer et Titane
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Royaume-Uni

Principaux producteurs - Extraction

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

Unités : t/an

Total : 9200000

Reserves_Titane:
  AfriqueDuSud_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 24%
    acteurs:
      {}
  Australie_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 23%
    acteurs:
      {}
  Inde_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 11%
    acteurs:
      {}
  Chine_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 31%
    acteurs:
      {}
  Ukraine_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Ukraine
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      {}
  Canada_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Canada
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      {}
  Mozambique_Reserves_Titane:
    nom_du_pays: Mozambique
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

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

Unités : t

Total : 750000000

Traitement_Titane:
  Inde_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      KeralaMinerals_Inde_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Kerala Minerals
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Inde
        minerai_origine:
          pays: Inde
          pourcentage: 100%
  Chine_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 18%
    acteurs:
      BaojiTitanium_Chine_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Baoji Titanium
        part_de_marche: 10%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 60%
        minerai_origine_2:
          pays: Australie
          pourcentage: 25%
      YunhaiSpecial_Chine_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Yunhai Special Metals
        part_de_marche: 8%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 75%
        minerai_origine_2:
          pays: Australie
          pourcentage: 15%
  Ukraine_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Ukraine
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      ZaporozhyeTitanium_Ukraine_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Zaporozhye Titanium
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Ukraine
        minerai_origine:
          pays: Ukraine
          pourcentage: 90%
  Russie_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Russie
    part_de_marche: 25%
    acteurs:
      VSMPOAVISMA_Russie_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: VSMPOAVISMA
        part_de_marche: 25%
        pays_d_origine: Russie
        minerai_origine:
          pays: Ukraine
          pourcentage: 20%
  Japon_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Japon
    part_de_marche: 11%
    acteurs:
      TohoTitanium_Japon_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Toho Titanium
        part_de_marche: 11%
        pays_d_origine: Japon
        minerai_origine:
          pays: Inde
          pourcentage: 10%
        minerai_origine_2:
          pays: Australie
          pourcentage: 55%
  Kazakhstan_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: Kazakhstan
    part_de_marche: 9%
    acteurs:
      UKTMP_Kazakhstan_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: UKTMP
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Kazakhstan
  EtatsUnis_Traitement_Titane:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 15%
    acteurs:
      Timet_EtatsUnis_Traitement_Titane:
        nom_de_l_acteur: Timet
        part_de_marche: 15%
        pays_d_origine: États-Unis
        minerai_origine:
          pays: Inde
          pourcentage: 15%
        minerai_origine_2:
          pays: Australie
          pourcentage: 40%
        minerai_origine_3:
          pays: Afrique du Sud
          pourcentage: 30%

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 : 159000

Note: Les capacités indiquent la production d'éponge de titane et de produits transformés. La baisse de production en Ukraine due au conflit a modifié les parts de marché depuis 2022.

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

Facteur	Description	Impact estimé (t)
Recyclage	Le titane est hautement recyclable, les chutes d'usinage et de fabrication sont réintroduites dans le processus	~35 000 t/an
Efficacité du procédé Kroll	Procédé complexe et relativement inefficace avec pertes significatives	Rendement global ~45-50%
Sous-capacité	Nombre important d'installations fonctionnant sous leur capacité nominale	~15-20% de la capacité installée
Stock stratégique	Gestion des stocks par les pays producteurs pour raisons stratégiques	±10 000 t/an (variable)
Qualité variable des minerais	Variation importante des teneurs en TiO₂ des différentes sources	Impact sur l'efficacité d'extraction

Note: La capacité totale de traitement excède légèrement la production effective en raison des facteurs d'inefficacité du procédé et de sous-utilisation des installations.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire	Pureté typique	Applications numériques	Part numérique	Autres applications	Part autres usages	Valeur ajoutée relative
Éponge de titane	99-99,5%	-	0%	Matière première pour la fusion	100%	1×
Titane commercialement pur (grades 1-4)	99,5+%	Boîtiers de serveurs, disques durs	15%	Applications chimiques, médicales, marines	85%	1,5×
Alliage Ti-6Al-4V (TA6V)	-	Boîtiers d'ordinateurs, smartphones haut de gamme	20%	Aéronautique, prothèses médicales, automobile	80%	2,5×
Alliages β-métastables	-	Blindage électromagnétique pour électronique	25%	Aéronautique, ressorts, applications médicales	75%	3×
Titane nitruré (TiN)	-	Contacts électriques, barrières de diffusion	65%	Outils de coupe, pièces d'usure	35%	4×
Titane anodisé	-	Boîtiers d'appareils électroniques	70%	Bijouterie, médical, décoration	30%	2×
Poudres de titane	99,9+%	Fabrication additive d'électronique, encres conductrices	35%	Fabrication additive aérospatiale, médicale	65%	5×

Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication et l'électronique.

Projections 2025-2035

Extraction

Année	Dem. numérique (t)	Part	Dem. autres (t)	Part	Production (t)	Recyclage (t)	Déficit/Surplus
2025	100 000	1%	9 900 000	99%	9 500 000	800 000	+300 000
2030	150 000	1,4%	10 850 000	98,6%	10 300 000	1 000 000	+300 000
2035	220 000	1,9%	11 780 000	98,1%	11 100 000	1 300 000	+400 000

Projections basées sur un taux de croissance annuel de 1,7% pour la production globale (source: MineralInfo), avec une croissance plus rapide (8% par an) pour le secteur numérique. Le recyclage du titane est relativement limité mais en progression. Le déficit/surplus est calculé selon la formule: 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	180	18	157	97	+5
2030	210	28	185	102	-3
2035	250	40	215	102	-5

Note: Les projections montrent une croissance de la demande numérique, notamment pour les appareils mobiles haut de gamme et les infrastructures de serveurs, créant une pression sur l'approvisionnement à moyen terme.

Matrice des risques

Extraction

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

Détail des risques :

• R1 : Concentration de la transformation du titane métallique en Chine, Russie et Japon créant une vulnérabilité d'approvisionnement - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R2 : Impact environnemental de l'extraction des sables minéraux et du traitement des minerais - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R3 : Volatilité des prix liée aux fluctuations de la demande industrielle, notamment aérospatiale - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
• R4 : Développement de substituts pour certaines applications spécifiques - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
• R5 : Tensions sociales dans certaines zones d'extraction minière - Impact faible (2/5), 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 et des événements géopolitiques mentionnés dans les sources.

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Traitement

Impact/Probabilité	Faible	Moyen	Fort
Fort		R1 (Concentration géopolitique)	R2 (Coût énergétique)
Moyen	R3 (Procédés alternatifs)	R4 (Substitution)	R5 (Réglementations environnementales)
Faible	R6 (Toxicité)

Détail des risques :

• R1 : Concentration de la production d'éponge de titane dans un nombre limité de pays avec implications géopolitiques - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R2 : Forte dépendance aux coûts énergétiques pour le procédé Kroll énergivore - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
• R3 : Développement de procédés d'extraction alternatifs plus efficaces (électrolyse directe) - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
• R4 : Substitution par des alliages d'aluminium ou aciers haute performance - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R5 : Renforcement des réglementations sur les processus d'extraction et de traitement à forte empreinte environnementale - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
• R6 : Faible toxicité du titane métallique mais présence de sous-produits chlorés dans le processus - Impact faible (2/5), Probabilité faible (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 - Titane (Ti) - https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/titane-ti
2. L'Élémentarium - Titane - https://lelementarium.fr/element-fiche/titane-2/
3. Wikipédia - Titane - https://fr.wikipedia.org/wiki/Titane
4. Géologie Science - Minerai de titane - https://fr.geologyscience.com/ore-minerals/titanium-ore/
5. Gouvernement du Québec - Titane - https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca/fiche-gdt/fiche/8400795/titane
6. L'Encyclopédie Canadienne - Titane - https://www.thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/titane
7. MineralInfo - Le titane (Ti) – éléments de criticité - https://www.mineralinfo.fr/sites/default/files/2023-03/fiche_criticite_titane_171017.pdf
8. TITANIUM SERVICES - Caractéristiques technique du Titane - https://www.titane-services.eu/Caracteristiques-technique-du-Titane
9. Bodycote - "Traitement thermique du titane et de ses alliages" (2018) - https://www.bodycote.com/wp-content/uploads/2018/02/FICHE_traitement_titane-7Juin12.pdf
10. Geology Science - "Minerai de titane (Ti) | Minéraux, Formation, Occurrence, Dépôts" (2023) - https://fr.geologyscience.com/ore-minerals/titanium-ore/
11. Wikipedia - "Kroll process" (2005) - https://en.wikipedia.org/wiki/Kroll_process
12. Kaysuns - "Traitement thermique du titane et des alliages de titane" (2022) - https://www.kaysuns.com/fr/blog/traitement-thermique-du-titane-et-des-alliages-de-titane/
13. PolyMedia - "Traitement de surface du titane et de ses alliages par voie humide" (2020) - https://www.polymedia.ch/fr/traitement-de-surface-du-titane-et-de-ses-alliages-par-voie-humide/
14. Thermi-Lyon - "Quel traitement pour du titane ?" (2024) - https://www.groupe-thermi-lyon.com/blog/traitement-titane/
15. Wikipedia - "Titane" (2002) - https://fr.wikipedia.org/wiki/Titane
16. Kyocera SGS Europe - "Titanium Production Processes" - https://kyocera-sgstool.co.uk/titanium-resources/titanium-information-everything-you-need-to-know/titanium-production-processes/
17. A3TS - "Anodisation du titane" (2022) - https://www.a3ts.org/fiches-procedes/anodisation-du-titane
18. Institut für Seltene Erden - "Prix, occurrence, extraction et utilisations du titane" (2021) - https://fr.institut-seltene-erden.de/seltene-erden-und-metalle/strategische-metalle-2/titan/
19. Metal-Ti - "5 applications du titane dans l'industrie du raffinage" (2024) - https://fr.metal-ti.net/news/5-applications-titanium-in-refining-industry-80635616.html
20. Techniques de l'Ingénieur - "Traitements thermiques des alliages de titane" (2024) - https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/materiaux-th11/traitements-thermiques-des-aciers-des-alliages-et-des-fontes-42364210/traitements-thermiques-des-alliages-de-titane-m1335/traitements-d-adoucissement-m1335v3niv10005.html