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Fiche minerai : Cuivre

Version	Date	Commentaire
1.0	22 avril 2025	Version initiale

Présentation synthétique

Le cuivre est un métal de transition rouge-brun, malléable et ductile, connu pour son excellente conductivité électrique et thermique. Sa production industrielle repose principalement sur deux procédés distincts : la pyrométallurgie et l'hydrométallurgie. La pyrométallurgie, voie traditionnelle et majoritaire, consiste en une série d'opérations thermiques (grillage, fusion, conversion) suivies d'un raffinage électrolytique pour atteindre une pureté supérieure à 99,99%. L'hydrométallurgie, développée pour valoriser les minerais pauvres ou complexes, implique une lixiviation acide ou acide/oxydante, suivie d'une extraction par solvant et d'une électroextraction. Ces dernières décennies ont vu l'essor considérable des procédés hydrométallurgiques SX-EW (Solvent Extraction - ElectroWinning), particulièrement adaptés aux minerais oxydés à faible teneur. La chaîne d'approvisionnement mondiale du cuivre est dominée par le Chili, premier producteur mondial, suivi par le Pérou, la Chine et les États-Unis. Le raffinage du cuivre requiert une maîtrise technique poussée pour éliminer les impuretés nocives (arsenic, antimoine, bismuth) et valoriser les sous-produits précieux (or, argent, sélénium, tellure).

Procédés de traitement

Étape	Description du procédé	Part utilisée
Extraction et concentration	Extraction minière suivie d'une concentration par flottation avec ajouts de produits chimiques pour obtenir un concentré à 20-30% de cuivre	100%
Pyrométallurgie - Grillage	Élimination partielle du soufre et des impuretés volatiles par chauffage en présence d'air pour les concentrés sulfurés	70%
Pyrométallurgie - Fusion	Fusion du concentré grillé dans un four à réverbère, un four électrique ou un four flash pour séparer la matte (sulfures de Cu-Fe, 40-75% Cu) du laitier	68%
Pyrométallurgie - Conversion	Oxydation de la matte dans un convertisseur pour éliminer le fer et le soufre restants, produisant du cuivre blister (98-99% Cu)	65%
Pyrométallurgie - Raffinage thermique	Élimination de l'oxygène dissous et des impuretés restantes par fusion réductrice, obtention du cuivre d'anode (99,5% Cu)	64%
Hydrométallurgie - Lixiviation	Dissolution sélective du cuivre à partir des minerais oxydés ou sulfurés prétraités par solution acide sulfurique, parfois avec ajout d'oxydants	30%
Extraction par solvant	Concentration et purification de la solution de lixiviation par extraction liquide-liquide utilisant des agents chélatants comme les acylpyrazolones	28%
Électroraffinage/Électroextraction	Dépôt électrolytique du cuivre sur des cathodes pour obtenir du cuivre de haute pureté (99,99%+). Consommation: 250 kWh/t pour l'électroraffinage, 2500-3000 kWh/t pour l'électroextraction	90%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la répartition approximative du cuivre traité entre les différentes filières (pyrométallurgie vs hydrométallurgie) et les pertes inhérentes à chaque étape. La pyrométallurgie reste dominante mondialement, mais l'hydrométallurgie progresse continuellement.

Secteurs d'utilisation

Secteur	Type d'usage	Part estimée
Construction	Utilisé dans les systèmes électriques, la plomberie et les toitures des bâtiments	35%
Équipement électrique	Employé dans la fabrication de câbles, de transformateurs et de moteurs électriques	30%
Transport	Utilisé dans les véhicules électriques, les systèmes de freinage et les composants électroniques	15%
Numérique	Utilisé dans la fabrication de composants électroniques, de circuits imprimés et de câbles de données	10%
Autres	Utilisé dans divers secteurs comme l'industrie, l'énergie et les biens de consommation	10%

Principaux producteurs - Extraction

Unités : kt/an

Total : 26000

Pays d'implantation	Entreprise	Pays d'origine	Part de marché
Chili	Codelco	Chili	8 %
Chili	Escondida	Australie	7 %
Chili	Collahuasi Mining	Royaume-Uni	5 %
Chili	Total	Chili	27 %
Pérou	Southern Copper	Mexique	10 %
Pérou	Antamina	Canada	6 %
Pérou	Total	Pérou	16 %
États-Unis	FreeportMcMoRan	États-Unis	9 %
États-Unis	Rio Tinto Group	Royaume-Uni	3 %
États-Unis	Total	États-Unis	12 %
RD Congo	Tenke Fungurume Mining	Chine	8 %
RD Congo	Kamoa-Kakula Copper Mine	Canada	5 %
RD Congo	Total	RD Congo	13 %
Chine	Jiangxi Copper Company Limited	Chine	6 %
Chine	Total	Chine	6 %
Australie	BHP	Australie	7 %
Australie	Rio Tinto	Royaume-Uni	4 %
Australie	Total	Australie	11 %
Indonésie	Grasberg Mine	États-Unis	5 %
Indonésie	Total	Indonésie	5 %

Principaux pays - Réserves

Unités : kt

Total : 870000

Pays d'implantation	Part de marché
Chili	23 %
Australie	11 %
Pérou	10 %
Russie	7 %
Mexique	6 %
États-Unis	5 %
RD Congo	3 %
Chine	3 %

Principaux producteurs - Traitement

Unités : kt/an

Total : 26000

Pays d'implantation	Entreprise	Pays d'origine	Origine du minerai	Part de marché
Chine	Jiangxi Copper	Chine	Chili (0.4), RD Congo (0.3), Australie (30%)	18 %
Chine	Tongling	Chine	Pérou (0.5), Kazakhstan (20%)	12 %
Chine	Yunnan Copper	Chine	Pérou (0.5), RD Congo (0.3), Chine (20%)	7 %
Chine	Zijin Mining	Chine	RD Congo (0.4), Serbie (0.4), Chine (20%)	5 %
Chine	CHALCO	Chine	Chili (0.6), Australie (40%)	4 %
Chine	CMOC	Chine	RDCongo (0.7), Zambie (30%)	3 %
Chine	Total	Chine		45 %
Chili	Codelco	Chili	Chili (0.9), Argentine (10%)	15 %
Chili	Escondida	Australie	Chili (100%)	9 %
Chili	Total	Chili		24 %
Japon	Pan Pacific Copper	Japon	Chili (0.7), Pérou (30%)	8 %
Japon	Total	Japon		8 %
États-Unis	Freeport McMoRan	États-Unis	États-Unis (0.6), Mexique (40%)	7 %
États-Unis	Total	États-Unis		7 %
Allemagne	Aurubis	Allemagne	Pologne (0.4), Zambie (30%)	5 %
Allemagne	Total	Allemagne		5 %
Inde	Kutch Copper	Inde	Chili (0.8), Afrique du Sud (20%)	4 %
Inde	Total	Inde		4 %
Corée du Sud	LS Nikko	Corée du Sud	Australie (0.5), Canada (30%)	3 %
Corée du Sud	Total	Corée du Sud		3 %
Pologne	KGHM	Pologne	Pologne (90%)	2 %
Pologne	Total	Pologne		2 %
Russie	Norilsk	Russie	Russie (100%)	2 %
Russie	Total	Russie		2 %

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

Facteur	Description	Impact estimé (kt)
Rendement métallurgique	Les procédés pyrométallurgiques comportent des pertes aux différentes étapes (fusion, conversion, raffinage), avec un rendement global de 90-95%	~1 000-1 500
Capacité vs utilisation réelle	Les installations fonctionnent généralement à 85-95% de leur capacité nominale en raison de maintenance programmée et d'arrêts techniques	~1 000-2 000
Recyclage	Une part significative de la capacité de traitement est dédiée au cuivre secondaire (recyclé) et non à la transformation directe de minerai	~4 000-5 000
Commerce des concentrés	Décalage géographique entre zones d'extraction et de traitement, impliquant des flux de concentrés entre pays	Variable selon les régions

Note: Ces facteurs expliquent pourquoi la capacité mondiale de raffinage (environ 20 Mt) diffère de la production minière annuelle (environ 21 Mt de contenu cuivre). Le recyclage et les variations de stocks tamponnent les écarts entre production et consommation.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire	Pureté typique	Applications numériques	Part numérique	Autres applications	Part autres usages	Valeur ajoutée relative
Concentré de cuivre	20-30% Cu	-	0%	Matière première pour fonderies	100%	1×
Cuivre blister	98-99% Cu	-	0%	Matière première pour raffinage	100%	2×
Cathodes de cuivre	99,99% Cu	Circuits imprimés, composants électroniques	25%	Câbles électriques, construction, transports	75%	3×
Fils et câbles de cuivre	>99,9% Cu	Câblage informatique, télécommunications	40%	Distribution électrique, bâtiment	60%	5×
Alliages de cuivre	Variable selon type	Connecteurs électroniques haute performance	35%	Robinetterie, monnaies, applications marines	65%	6×
Poudres de cuivre	>99,9% Cu	Encres conductrices, électronique imprimée	80%	Métallurgie des poudres, catalyseurs	20%	8×
Composés chimiques (sulfate)	>98% CuSO₄	Circuits imprimés (gravure), batteries	20%	Agriculture (fongicides), traitement de l'eau	80%	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 concentré initial.

Projections 2025–2035 – Extraction

Année	Demande Numérique (tonnes)	Demande numérique (%)	Demande Autres Usages (tonnes)	Demande Autres usages (%)	Production (tonnes)	Recyclage (tonnes)	Déficit/Surplus (tonnes)
2025	2,300,000	10%	20,700,000	90%	23,000,000	2,300,000	2,300,000
2030	3,600,450	12%	26,403,300	88%	26,377,000	4,000,000	373,250
2035	5,641,905	15%	31,970,795	85%	33,518,960	6,400,000	2,306,260

Note : Ces projections sont des estimations basées sur un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 2.6% pour la demande totale, et une augmentation progressive de la part du numérique. Le recyclage est supposé augmenter de 20% par an à partir d'une base de 10% de la production en 2025.

Projections 2025-2035 - Traitement

Année	Capacité de traitement (kt)	Demande numérique (kt)	Demande autres usages (kt)	Taux d'utilisation des capacités (%)	Déficit/Surplus (kt)
2025	22 000	5 500	17 000	102%	-500
2030	25 000	7 000	18 500	102%	-500
2035	28 000	8 500	20 000	102%	-500

Note: Les projections sont basées sur une croissance annuelle estimée à 2-3% pour la capacité de traitement, 4-5% pour la demande numérique et 1-2% pour les autres usages. Le déficit structurel léger est comblé par l'augmentation du recyclage et l'amélioration des rendements. La demande numérique inclut l'électronique, les télécommunications et les infrastructures de données, ainsi que les technologies vertes (éoliennes, panneaux solaires, véhicules électriques).

Matrice des risques - Extraction

Impact / Probabilité	Faible	Moyen	Fort
Fort		R3	R1, R2
Moyen		R5	R4
Faible	R6

R1 : Dépendance excessive à la production du Chili et de la RD Congo R2 : Augmentation rapide de la demande due à la croissance du marché des véhicules électriques et de l'énergie renouvelable R3 : Instabilité géopolitique dans les pays producteurs majeurs R4 : Problèmes environnementaux liés à l'extraction et au traitement du cuivre R5 : Volatilité des prix du cuivre due aux fluctuations économiques mondiales R6 : Concurrence avec d'autres matériaux dans certaines applications

Classification des risques :

• Impact : Évalué selon l'effet potentiel sur l'approvisionnement et les prix du cuivre
• Probabilité : Basée sur les tendances actuelles et les prévisions du marché

Matrice des risques - Traitement

Impact/Probabilité	Faible	Moyen	Fort
Fort		R1 (Géopolitique-approvisionnement)	R6 (Eau-énergie)
Moyen	R4 (Substitution)	R2 (Environnemental)	R3 (Économique)
Faible	R5 (Technologique)

Détail des risques :

• R1 : Concentration de la production minière dans des zones politiquement sensibles (Chili, Pérou, RDC) pouvant affecter la stabilité des approvisionnements - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R2 : Impact environnemental croissant des opérations minières et métallurgiques, entraînant des restrictions réglementaires plus strictes - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R3 : Volatilité des prix due aux déséquilibres offre-demande et à la spéculation financière - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
• R4 : Remplacement du cuivre par l'aluminium dans certaines applications électriques ou par la fibre optique dans les télécommunications - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
• R5 : Évolution des technologies de traitement nécessitant des adaptations coûteuses des installations existantes - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5)
• R6 : Contraintes croissantes sur les ressources en eau et énergie essentielles aux procédés métallurgiques, particulièrement dans les régions arides (Chili, Pérou, Australie) - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5)

Substituabilité

	CarteMere	Connecteurs
Coefficient :	0.81	0.81
Faisabilité technique :	0.5	0.5
Délai d'implémentation :	0.5	0.5
Impact coût :	0.5	0.5

Synthèses

CarteMere : Criticité élevée. La substitution par des alliages d'aluminium ou des matériaux composites conducteurs entraîne une réduction significative de la conductivité électrique, nécessitant des pistes plus larges et limitant la miniaturisation. Le délai d'implémentation est long pour une adoption à grande échelle. L'impact économique montre une augmentation des coûts pour maintenir des performances comparables.

Connecteurs : Criticité élevée. Le remplacement par des alliages d'aluminium ou des matériaux composites conducteurs entraîne une réduction significative de la conductivité, nécessitant des sections plus importantes. Le délai d'implémentation est moyen. L'aluminium est moins cher mais nécessite des sections plus importantes, réduisant les économies réelles. Des technologies à base de carbone sont en développement à long terme.

IVC : 4 - Vulnérabilité de concurrence : Faible

Usage numérique

Circuits imprimés, câblage informatique, composants électroniques, alliages, encres conductrices

Secteurs concurrents

Distribution électrique, bâtiment, transport, agriculture, traitement des eaux

Remarques

Matériau transversal. Usage numérique important (~25%) mais dominé par l’infrastructure électrique et la construction

Répartition des usages

• Numérique final : 25%
• Numérique embarqué : 15%
• Autres secteurs : 60%

Tendance

• Demande : +4.0%
• Production : +2.5%
• Ratio capacité/demande : 0.99

Concurrence & tension

• Ratio concurrence : 3.00
• Tension marché : 1.5

Réserves

• Niveau : Abondant
• Pondération : 1.0

Sources

International Copper Study Group (ICSG), IEA, EU CRM, USGS, Wood Mackenzie

Sources utilisées :

1. USGS (United States Geological Survey) Mineral Commodity Summaries 2024 - Cuivre Mineral Yearbook 2023 - Cuivre
2. ICSG (International Copper Study Group) World Copper Factbook 2023 Market Analysis 2024
3. Banque Mondiale The Growing Role of Minerals and Metals for a Low-Carbon Future

Rapports Sectoriels

4. S&P Global Market Intelligence Copper Market Outlook 2025
5. Wood Mackenzie Global Copper Supply & Demand Trends
6. Roskill (Groupe Argus) Copper Outlook to 2035

Sources par Entreprise

7. Codelco Rapport Annuel 2023
8. Freeport-McMoRan 2024 Operational Update
9. Glencore Production Report 2023
10. BHP Copper Strategy Briefing

Sources Géopolitiques

11. EITI (Initiative pour la Transparence des Industries Extractives) Rapport RDC 2023
12. Chilean Copper Commission (Cochilco) Mercado Internacional del Cobre 2024

Sources Spécialisées

13. CRU Group Copper Smelting & Refining Analysis
14. LME (London Metal Exchange) Copper Stocks & Pricing
15. BloombergNEF Energy Transition Metals Outlook

Sources Émergentes

16. Korea Metals Journal Asian Copper Refining Trends
17. Mining.com Global Copper Mine Production 2024
18. Statista Copper Reserves by Country

Sources Techniques

19. International Journal of Mineral Processing Advances in Copper Pyrometallurgy
20. Springer Handbook of Extractive Metallurgy Copper Extraction Techniques