Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai chrome.md
2025-05-13 17:01:46 +02:00

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minerai Chrome Chrome 1.0 2025-04-22 Version initiale Stéphan Peccini
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Version Date Commentaire
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Présentation synthétique

Le chrome est un métal de transition de numéro atomique 24, symbole Cr, caractérisé par sa dureté exceptionnelle, sa résistance à la corrosion et sa capacité à former des alliages de haute performance. Découvert en 1797 par Louis-Nicolas Vauquelin, ce métal gris-argenté possède plusieurs états d'oxydation (de -II à VI), dont les plus courants sont le chrome trivalent (Cr III) et le chrome hexavalent (Cr VI). Le chrome trivalent est considéré comme un oligoélément essentiel à faible dose, tandis que le chrome hexavalent est reconnu pour sa toxicité. Le chrome métal ne s'oxyde pas à température ambiante grâce à la formation spontanée d'une couche protectrice d'oxyde de chrome (Cr₂O₃). En raison de ses propriétés anticorrosion, de sa résistance à l'usure et de sa capacité à former des composés colorés, le chrome est largement utilisé dans la métallurgie, la fabrication d'aciers inoxydables, le revêtement de surfaces, les matériaux réfractaires, les pigments et la tannerie. Son extraction et traitement impliquent des procédés complexes en raison de sa présence dans des minéraux où il est fortement lié à d'autres éléments, principalement le fer.

Procédés de traitement

Étape Description du procédé Part utilisée
Extraction minière Extraction de minerais contenant principalement de la chromite (FeCr₂O₄), avec des teneurs typiques de 30-50% Cr₂O₃ 100%
Concentration Séparation physique par gravité (tables à secousses, spirales), magnétique et flottation pour concentrer le minerai 90%
Grillage oxydant Conversion de la chromite en chromate de sodium par fusion avec du carbonate de sodium à 1000-1200°C selon : 4 FeCr₂O₄ + 8 Na₂CO₃ + 7 O₂ → 8 Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8 CO₂ 85%
Lixiviation Dissolution du chromate de sodium et élimination des impuretés insolubles par filtration 80%
Acidification Conversion du chromate de sodium en dichromate par acidification avec CO₂ sous pression ou acide sulfurique : 2 Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O 75%
Production d'oxyde de chrome (III) Réduction du dichromate de sodium par agents réducteurs comme le carbone, soufre ou composés organiques : Na₂Cr₂O₇ + 3 C → Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + 2 CO 70%
Production de trioxyde de chrome (VI) Réaction entre dichromate de sodium et acide sulfurique : Na₂Cr₂O₇ + 2 H₂SO₄ → 2 CrO₃ + 2 NaHSO₄ + H₂O 65%
Réduction métallurgique Réduction aluminothermique de l'oxyde de chrome pour produire du chrome métallique : Cr₂O₃ + 2 Al → 2 Cr + Al₂O₃ 60%
Production de ferrochrome Réduction carbothermique de la chromite à 1500-1600°C : FeO·Cr₂O₃ + 4 C → 2 Cr + Fe + 4 CO 55%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion approximative de matière première qui passe à l'étape suivante, reflétant les pertes inhérentes au processus de traitement.

Secteurs d'utilisation

Secteur Type d'usage Part estimée
Numérique Fabrication de composants électroniques spécifiques et de revêtements protecteurs pour circuits imprimés 3%
Métallurgie Production d'aciers inoxydables (18% Cr) et d'aciers spéciaux pour améliorer la résistance à la corrosion et aux hautes températures 85%
Chimie Fabrication de pigments, tannage du cuir, catalyseurs et produits de traitement de surface 7%
Réfractaires Production de matériaux résistants aux hautes températures pour l'industrie sidérurgique et verrière 2%
Fonderie Sables de fonderie pour moules résistants et alliages spéciaux 3%

Note: L'industrie sidérurgique représente le principal débouché du chrome, principalement sous forme de ferrochrome (alliage de fer et de chrome contenant 60-65% de Cr).

Extraction_Chrome:
  AfriqueDuSud_Extraction_Chrome:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 43%
    acteurs:
      Glencore_AfriqueDuSud_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Glencore
        part_de_marche: 14%
        pays_d_origine: Suisse
      SamancorChrome_AfriqueDuSud_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Samancor Chrome
        part_de_marche: 13%
        pays_d_origine: Afrique du Sud
  Turquie_Extraction_Chrome:
    nom_du_pays: Turquie
    part_de_marche: 11%
    acteurs:
      EtiKrom_Turquie_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Eti Krom
        part_de_marche: 7%
        pays_d_origine: Turquie
  Kazakhstan_Extraction_Chrome:
    nom_du_pays: Kazakhstan
    part_de_marche: 18%
    acteurs:
      Kazchrome_Kazakhstan_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Kazchrome
        part_de_marche: 16%
        pays_d_origine: Kazakhstan
  Inde_Extraction_Chrome:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      TataSteel_Inde_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Tata Steel
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Inde
  Finlande_Extraction_Chrome:
    nom_du_pays: Finlande
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      Outokumpu_Finlande_Extraction_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Outokumpu
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Finlande

Principaux producteurs - Extraction

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

Unités : t/an

Total : 41000000

Note: Les parts de marché sont des estimations basées sur les capacités de production connues et les données disponibles dans les recherches sectorielles.

Reserves_Chrome:
  Finlande_Reserves_Chrome:
    nom_du_pays: Finlande
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  Turquie_Reserves_Chrome:
    nom_du_pays: Turquie
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      {}
  Kazakhstan_Reserves_Chrome:
    nom_du_pays: Kazakhstan
    part_de_marche: 28%
    acteurs:
      {}
  AfriqueDuSud_Reserves_Chrome:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 46%
    acteurs:
      {}
  Inde_Reserves_Chrome:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

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

Unités : t

Total : 560000000

Traitement_Chrome:
  Inde_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 7%
    acteurs:
      IndianMetals_Inde_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Indian Metals \& Ferro Alloys
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Inde
      TataSteel_Inde_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Tata Steel
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Inde
  Kazakhstan_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Kazakhstan
    part_de_marche: 17%
    acteurs:
      Kazchrome_Kazakhstan_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Kazchrome
        part_de_marche: 17%
        pays_d_origine: Kazakhstan
  Russie_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Russie
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      Chelyabinsk_Russie_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Chelyabinsk
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Russie
  Finlande_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Finlande
    part_de_marche: 7%
    acteurs:
      Outokumpu_Finlande_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Outokumpu
        part_de_marche: 7%
        pays_d_origine: Finlande
  Chine_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 9%
    acteurs:
      JilinFerroalloys_Chine_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Jilin Ferroalloys
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Chine
      ShanxiTaigang_Chine_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Shanxi Taigang
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Chine
  AfriqueDuSud_Traitement_Chrome:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 43%
    acteurs:
      GlencoreMerafe_AfriqueDuSud_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: GlencoreMerafe
        part_de_marche: 28%
        pays_d_origine: Suisse
      SamancorChrome_AfriqueDuSud_Traitement_Chrome:
        nom_de_l_acteur: Samancor Chrome
        part_de_marche: 15%
        pays_d_origine: Afrique du Sud

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 : 8230000

Note: Les capacités indiquées représentent principalement la production de ferrochrome, le principal produit industriel du chrome. L'Afrique du Sud, qui possède environ 70% des réserves mondiales de chrome, domine sa production minière et métallurgique.

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

Remarque importante: Il existe un écart significatif entre la production mondiale de minerai de chrome (environ 41 millions de tonnes en 2022 selon l'US Geological Survey) et la capacité de traitement du ferrochrome (environ 8,23 millions de tonnes). Cette différence majeure s'explique par plusieurs facteurs:

Facteur Description Impact estimé (t)
Teneur en chrome du minerai Le minerai de chromite (FeCr₂O₄) contient typiquement 40-48% d'oxyde de chrome (Cr₂O₃), ce qui signifie que plus de la moitié du minerai extrait est composée d'autres éléments Réduction d'environ 50-60% de la masse
Conversion minerai-ferrochrome Le processus de transformation de la chromite en ferrochrome implique l'élimination d'oxygène et d'impuretés, entraînant une réduction substantielle de la masse Perte d'environ 30-35% de la masse restante
Usages multiples Une partie significative du minerai de chrome extrait (environ 10-15%) est utilisée directement pour des applications chimiques et réfractaires sans être transformée en ferrochrome ~4-6 millions t/an
Recyclage Récupération à partir d'aciers inoxydables et autres alliages en fin de vie ~1 million t/an de ferrochrome
Stockages stratégiques Conservation de stocks par certains pays pour des raisons stratégiques Variable, ±500 000 t/an

Note: La différence entre les 41 millions de tonnes de minerai de chrome extrait et les 8,23 millions de tonnes de ferrochrome produit représente donc principalement la perte de masse lors des transformations chimiques et métallurgiques, et non un déficit d'approvisionnement.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire Pureté typique Applications numériques Part numérique Autres applications Part autres usages Valeur ajoutée relative
Minerai de chromite concentré 40-48% Cr₂O₃ - 0% Matière première pour industries chimique et métallurgique 100% 1×
Ferrochrome carburé 50-70% Cr, 4-10% C - 0% Production d'aciers inoxydables et spéciaux 100% 2×
Ferrochrome affiné 60-75% Cr, 0.5-4% C - 0% Aciers spéciaux, superalliages 100% 3×
Chrome métal >99% Cr Composants électroniques de haute performance 15% Superalliages, revêtements spéciaux 85% 10×
Oxyde de chrome (III) >98% Cr₂O₃ Pigments pour circuits imprimés 10% Abrasifs, réfractaires, pigments, catalyseurs 90% 4×
Trioxyde de chrome (VI) >99% CrO₃ Bains de chromage électronique 25% Chromage décoratif et industriel, agents oxydants 75% 5×
Sulfate de chrome (III) >98% Cr₂(SO₄)₃ - 0% Tannage du cuir, mordants pour teintures textiles 100% 3×
Composés organiques du chrome Variable Catalyseurs pour la microélectronique 30% Catalyseurs industriels, conservateurs du bois 70% 8×

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 de chromite concentré.

Projections 2025-2035

Extraction

Année Dem. numérique (t) Part Dem. autres (t) Part Production (t) Recyclage (t) Déficit/Surplus
2025 1 300 000 3% 42 000 000 97% 44 000 000 3 500 000 +4 200 000
2030 2 800 000 5% 53 200 000 95% 53 000 000 5 000 000 +2 000 000
2035 5 000 000 8% 57 500 000 92% 62 000 000 7 000 000 +6 500 000

Projections basées sur un taux de croissance annuel moyen de 3.8% pour la production globale (selon le TCAM historique observé), avec une croissance plus rapide pour le secteur numérique. Le recyclage représente actuellement environ 8% de la consommation, avec une augmentation progressive prévue. 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 9 000 450 8 250 97 +300
2030 10 500 650 9 650 98 +200
2035 12 000 850 11 050 99 +100

Note: Les projections montrent une croissance modérée de la demande, principalement tirée par les secteurs traditionnels (aciers inoxydables, réfractaires) mais avec une contribution croissante du secteur numérique, notamment pour les applications en électronique de haute performance et les revêtements spécialisés.

Matrice des risques

Extraction

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

Détail des risques :

  • R1 : Concentration de la production en Afrique du Sud (43%) créant une vulnérabilité d'approvisionnement - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Volatilité des prix liée aux fluctuations de la demande sidérurgique mondiale - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R3 : Toxicité élevée des composés de chrome hexavalent (Cr VI) impliquant des contraintes réglementaires croissantes - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
  • R4 : Développement d'alliages alternatifs pour certaines applications spécifiques - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
  • R5 : Conditions de travail dans certaines exploitations minières - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5)

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 et environnementaux mentionnés dans les sources.

(cette section sera remplie automatiquement)

(cette section sera remplie automatiquement)

Traitement

Impact/Probabilité Faible Moyen Fort
Fort R1 (Concentration géographique) R2 (Réglementations environnementales)
Moyen R3 (Substitution) R4 (Volatilité des prix) R5 (Toxicité du Cr VI)
Faible R6 (Techniques alternatives)

Détail des risques :

  • R1 : Concentration de la production minière en Afrique du Sud (~70% des réserves mondiales), créant une vulnérabilité dans la chaîne d'approvisionnement - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Renforcement continu des réglementations sur l'utilisation des composés de chrome hexavalent en raison de leur toxicité - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5)
  • R3 : Développement de solutions alternatives pour certaines applications traditionnelles du chrome - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
  • R4 : Fluctuations des prix liées aux conditions économiques et politiques dans les pays producteurs - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R5 : Préoccupations sanitaires croissantes concernant l'exposition au chrome hexavalent dans les processus industriels - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
  • R6 : Émergence de technologies de traitement alternatives réduisant la demande de chrome - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5)

(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. Wikipédia - Chrome - https://fr.wikipedia.org/wiki/Chrome

  2. Institut UTINAM - Chrome - https://www.utinam.cnrs.fr/chrome/

  3. Géowiki - Chromite - https://www.geowiki.fr/index.php?title=Chromite

  4. MineralInfo - Le chrome (Cr) éléments de criticité - https://www.mineralinfo.fr/sites/default/files/2023-03/fiche_criticite_chrome_171003.pdf

  5. L'Élémentarium - Chrome 2010 - https://lelementarium.fr/wp-content/uploads/2018/07/Chrome-2010.pdf

  6. Geobalades - Chromitite - http://geobalades.free.fr/Fiches-tech/ft-chromite.htm

  7. INERIS - Chrome (7440-47-3) - http://substances.ineris.fr/substance/7440-47-3

  8. Lenntech - Le chrome et l'environnement - https://www.lenntech.fr/francais/chrome-environnement.htm

  9. Wikipédia - Chromite - https://fr.wikipedia.org/wiki/Chromite

  10. L'Élémentarium - Chrome - https://lelementarium.fr/element-fiche/chrome-2/

  11. Encyclopædia Universalis - CHROME : Minerais - https://www.universalis.fr/encyclopedie/chrome/2-minerais/

  12. Techniques de l'Ingénieur - Minéralogie Métallurgie extractive du chrome - https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/materiaux-th11/metallurgie-extractive-42369210/metallurgie-extractive-du-chrome-m2245/mineralogie-m2245v2niv10002.html

  13. MineralInfo - Chrome (Cr) - https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/chrome-cr

  14. International Chromium Development Association - "Chromium Production and Applications" (2023)

  15. USGS - "Mineral Commodity Summaries: Chromium" (2023)

  16. INRS - "Chrome VI M-43" (2024) - https://www.inrs.fr/dam/jcr:9ce1c3f0-7d0e-40b3-a541-a4d87c5acc85/FicheMetropol-METROPOL_43.pdf

  17. Wikipédia - "Chrome" (2003) - https://fr.wikipedia.org/wiki/Chrome

  18. Xinhai Mining - "Five Chrome Extraction Process" (2020) - https://www.linkedin.com/pulse/five-chrome-extraction-process-teach-you-chromite-ore-xinhai

  19. INERIS - "Expositions au chrome hexavalent" (2020) - https://www.ineris.fr/sites/ineris.fr/files/contribution/Documents/Rapport-Ineris-18-173822-0468B_chrome hexavalent v1.0.pdf

  20. Mordor Intelligence - "Chrome Market" (2023) - https://www.mordorintelligence.com/fr/industry-reports/chromium-market

  21. Isere.gouv.fr - "Chrome et ses dérivés" (2005) - https://www.isere.gouv.fr/content/download/32799/244030/file/annexe_C14_Fiche_tox_chrome.pdf

  22. Minerals - "An Overview of Currently Applied Ferrochrome Production Processes" (2023) - https://www.mdpi.com/2075-163X/13/6/809