FabNum/Fiches
4
1
Fork 0
Code Issues 10 Pull Requests Projects 1 Releases Wiki Activity
Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai erbium.md

16 KiB
Raw Blame History

type_fiche produit schema version date commentaire auteur sources_communes
minerai Erbium Erbium 1.0 2025-04-22 Version initiale Stéphan Peccini
Objectif_final_v0-7.pdf §2 (méthodologie de calcul)
…

Fiche {{ type_fiche }} {{ produit }}

Version Date Commentaire
{{ version }} {{ date }} {{ commentaire }}

Présentation synthétique

L'erbium est un métal de transition appartenant au groupe des terres rares, découvert en 1843 par Carl Gustaf Mosander et isolé sous forme pure en 1879 par Per Teodor Cleve. Ce métal gris-argenté, malléable et ductile se caractérise par sa forte réactivité chimique, sa capacité d'absorption des neutrons et ses remarquables propriétés optiques. L'erbium se distingue par sa capacité à émettre dans la bande télécom (1550 nm), propriété exploitée dans les amplificateurs optiques pour les communications par fibre optique. Il n'existe pas à l'état natif mais se trouve principalement dans des minéraux comme la xenotime, la monazite et la gadolinite, et dans les argiles ioniques en Chine. Son extraction et sa séparation des autres terres rares sont particulièrement complexes en raison des similitudes chimiques au sein de cette famille d'éléments, nécessitant des procédés sophistiqués d'hydrométallurgie et de séparation sélective.

Procédés de traitement

Étape Description du procédé Part utilisée
Extraction minière Extraction de minerais contenant de l'erbium (xenotime, monazite, argiles ioniques) 100%
Concentration Enrichissement du minerai par séparation magnétique, flottation et autres techniques physiques 95%
Décomposition Traitement des concentrés par acides forts (H₂SO₄, HCl) ou fusion alcaline (NaOH) 90%
Lixiviation Dissolution sélective des terres rares en solution 85%
Extraction par solvant Séparation primaire des terres rares légères et lourdes utilisant des extractants comme le D2EHPA, HDEHP ou EHEHPA 80%
Séparation des terres rares lourdes Extraction chromatographique ou extraction par solvant en cascade pour séparer l'erbium des autres terres rares lourdes 75%
Précipitation Formation de composés d'erbium (oxalates, fluorures, carbonates) 70%
Calcination Conversion en oxyde d'erbium (Er₂O₃) à 800-1000°C 65%
Réduction métallique Réduction de l'oxyde ou du fluorure d'erbium par calcium métallique selon la réaction: Er₂O₃ + 3Ca → 2Er + 3CaO 60%
Raffinage Purification par fusion par zone ou distillation pour obtenir de l'erbium métal de haute pureté 55%

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 Amplification des signaux dans les fibres optiques (EDFA) et écrans haute résolution 15 %
Médical Lasers pour chirurgie dermatologique et dentaire (Er:YAG) 35 %
Verre Colorant rose pour lunettes de protection et céramiques décoratives 25 %
Nucléaire Absorbant neutronique dans les réacteurs (alliages Er-Ni) 15 %
Autres Alliages aérospatiaux, catalyseurs chimiques 10 %

Note : Répartition basée sur les applications industrielles dominantes (Sources : [1][8][9]).

Extraction_Erbium:
  Australie_Extraction_Erbium:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      LynasRare_Australie_Extraction_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Lynas Rare Earths
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Australie
  Chine_Extraction_Erbium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 70%
    acteurs:
      ChinaNorthern_Chine_Extraction_Erbium:
        nom_de_l_acteur: China Northern Rare Earth Group
        part_de_marche: 68%
        pays_d_origine: Chine
  Russie_Extraction_Erbium:
    nom_du_pays: Russie
    part_de_marche: 8%
    acteurs:
      Uralredmet_Russie_Extraction_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Uralredmet
        part_de_marche: 8%
        pays_d_origine: Russie
  EtatsUnis_Extraction_Erbium:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      MPMaterials_EtatsUnis_Extraction_Erbium:
        nom_de_l_acteur: MP Materials
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: États-Unis
  Myanmar_Extraction_Erbium:
    nom_du_pays: Myanmar
    part_de_marche: 14%
    acteurs:
      Entrepriseslocales_Myanmar_Extraction_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Entreprises locales non déclarées
        part_de_marche: 14%
        pays_d_origine: Myanmar

Principaux producteurs - Extraction

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

Unités : t/an

Total : 2595

Note : Parts de marché estimées d'après les quotas de production REE 2024 [3][12].

Reserves_Erbium:
  Australie_Reserves_Erbium:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 7%
    acteurs:
      {}
  Russie_Reserves_Erbium:
    nom_du_pays: Russie
    part_de_marche: 20%
    acteurs:
      {}
  EtatsUnis_Reserves_Erbium:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      {}
  Chine_Reserves_Erbium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 70%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

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

Unités : t

Total : 59600

Traitement_Erbium:
  EtatsUnis_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      BlueLine_EtatsUnis_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Blue Line Corp
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: États-Unis
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 100%
  Japon_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: Japon
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      ShinEtsuChemical_Japon_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: ShinEtsu Chemical
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Japon
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 70%
  Malaisie_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: Malaisie
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      LynasAdvanced_Malaisie_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Lynas Advanced Materials
        part_de_marche: 10%
        pays_d_origine: Australie
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 100%
  Estonie_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: Estonie
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      NPMSilmet_Estonie_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: NPM Silmet
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Canada
        minerai_origine:
          pays: Russie
          pourcentage: 80%
  Chine_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 68%
    acteurs:
      ShengheResources_Chine_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Shenghe Resources
        part_de_marche: 23%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 100%
      ChinaMinmetals_Chine_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: China Minmetals
        part_de_marche: 45%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 100%
  France_Traitement_Erbium:
    nom_du_pays: France
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      Solvay_France_Traitement_Erbium:
        nom_de_l_acteur: Solvay
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: France
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 60%

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 : 155

Note: Les capacités indiquées représentent la production mondiale estimée d'oxyde d'erbium (Er₂O₃) et d'erbium métal.

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

Facteur Description Impact estimé (t)
Production comme sous-produit L'erbium est extrait comme sous-produit d'autres terres rares plus demandées Production contrainte par les marchés des terres rares principales
Concentration très faible Teneur en erbium généralement <0,1% dans les minerais de terres rares Rendement d'extraction limité
Complexité de séparation Difficulté à séparer l'erbium des autres terres rares lourdes en raison de propriétés chimiques similaires Pertes lors du processus de séparation
Recyclage limité Récupération principalement à partir de déchets d'équipements optiques spécialisés <5% de l'approvisionnement

Note: La production d'erbium 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 d'erbium 70-80% Er₂O₃ - 0% Matière première pour raffinage 100% 1×
Oxyde d'erbium >99% Er₂O₃ Dopant pour fibres optiques 70% Verres colorés, céramiques 30% 10×
Erbium métal >99% Er Alliages pour équipements numériques 25% Alliages métalliques spéciaux 75% 25×
Fibre dopée erbium Variable Amplificateurs pour réseaux télécom (EDFA) 95% Lasers médicaux 5% 50×
Complexes d'erbium >98% - 0% Radiopharmaceutiques (Er-169) 100% 40×
Verre dopé erbium 0,1-2% Er Composants photoniques 85% Applications laser, optique non-linéaire 15% 30×
Cristaux dopés erbium 0,5-5% Er - 0% Lasers médicaux (dermatologie) 100% 35×

Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication et l'électronique. Les applications dans les télécommunications par fibre optique représentent le principal débouché commercial de l'erbium.

Projections 2025–2035

Extraction

Année Demande Numérique Demande Numérique (%) Demande Autres Usages Demande Autres (%) Production Recyclage Déficit/Surplus
2025 420 15 % 2 380 85 % 2 595 50 -155
2030 720 18 % 3 280 82 % 3 100 120 -780
2035 1 250 20 % 5 000 80 % 4 200 300 -1 750

Projections basées sur un TCAC de 11.37 % [1]. Recyclage estimé à 2 % en 2025, 4 % en 2030, 6 % en 2035 [6][13].

Traitement

Année Capacité de traitement (t) Demande numérique (t) Demande autres usages (t) Taux d'utilisation des capacités (%) Déficit/Surplus (t)
2025 170 120 45 97 +5
2030 210 155 50 98 +5
2035 250 185 60 98 +5

Note: Les projections montrent une croissance soutenue de la demande, particulièrement dans le secteur des télécommunications et de la photonique, avec le développement des infrastructures 5G et des réseaux à haut débit.

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) : Chine contrôle 70 % de la production mondiale, avec risques d'embargos [3][12].
  • R2 (Environnemental) : 2 000 t de déchets radioactifs générés par tonne d'erbium extraite [7][13].
  • R3 (Social) : Travail forcé signalé dans les mines de Myanmar [3][14].
  • R4 (Recyclage) : Taux actuel <2 %, dépendant de technologies non matures [6].
  • R5 (Climatique) : Stress hydrique dans les zones minières chinoises (Mongolie-Intérieure) [7].

(cette section sera remplie automatiquement)

(cette section sera remplie automatiquement)

Traitement

Impact/Probabilité Faible Moyen Fort
Fort R1 (Concentration géographique) R2 (Dépendance aux autres terres rares)
Moyen R3 (Substitution) R4 (Environnemental) R5 (Demandes concurrentes)
Faible R6 (Toxicité)

Détail des risques :

  • R1 : Concentration de la production en Chine (>68%), créant une vulnérabilité géopolitique - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Production comme sous-produit d'autres terres rares, limitant la flexibilité de l'offre - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
  • R3 : Développement de technologies alternatives pour certaines applications optiques - 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 : Concurrence entre différents secteurs industriels pour un élément relativement rare - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
  • R6 : Risques sanitaires limités de l'erbium comparés à d'autres terres rares - 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 utilisées

  1. [USGS 2024] Données REE extrapolées pour l'erbium
  2. [Knowledge Sourcing] Rapport marché erbium 2024-2029
  3. [IPS] Cartographie des conflits liés aux REE
  4. [Visual Capitalist] Répartition des réserves REE
  5. [Volza] Flux commerciaux d'oxyde d'erbium (2023-2024)
  6. [CEPS] Analyse des risques CRM (Janvier 2024)
  7. [CDN Science] Impacts environnementaux des REE
  8. [IndustryARC] Prévisions marché oxyde d'erbium
  9. [Study.com] Applications médicales de l'erbium
  10. [MBMG] Fiche technique Erbium

Méthodologie :

  • Projections basées sur un TCAC de 11.37 % [1], ajusté pour l'erbium.
  • Données de recyclage estimées via tendances sectorielles [6][13].
  • Réserves calculées en proportion des données REE totales [3][4].
  1. L'Élémentarium - "Erbium" (2023) - https://lelementarium.fr/element-fiche/erbium/
  2. MineralInfo - "Les terres rares" (2022) - https://www.mineralinfo.fr/fr/ressources-minerales/fiches-criticite/terres-rares
  3. USGS - "Mineral Commodity Summaries: Rare Earths" (2024) - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-rare-earths.pdf
  4. European Commission - "Critical Raw Materials for Strategic Technologies" (2023) - https://rmis.jrc.ec.europa.eu/uploads/CRMs_for_Strategic_Technologies_and_Sectors_in_the_EU_2020.pdf
  5. Journal of Rare Earths - "Separation processes for erbium and other heavy rare earths" (2022) - https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-rare-earths/articles
  6. ANSM - "Citrate d'erbium-169, suspension injectable" (2021) - https://ansm.sante.fr/tableau-vaccin/citrate-derbium-169-cis-bio-international-suspension-injectable
  7. Optics Express - "Erbium-doped fiber amplifiers: principles and applications" (2023) - https://opg.optica.org/oe/home.cfm
  8. Journal of Materials Chemistry - "Extraction and separation of rare earth elements" (2024) - https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/ta