Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai zinc.md

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minerai Zinc Zinc 1.0 2025-04-22 Version initiale Stéphan Peccini
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Présentation synthétique

Le zinc est un métal de transition blanc-bleuâtre, malléable à des températures élevées, reconnu pour ses excellentes propriétés anticorrosion qui en font un matériau stratégique pour la protection des aciers. Sa production industrielle repose majoritairement sur deux voies distinctes : la pyrométallurgie (10% de la production mondiale) et l'hydrométallurgie suivie d'électrométallurgie (90%).

Le procédé hydrométallurgique dominant implique quatre étapes principales : le grillage des concentrés sulfurés, la lixiviation pour solubiliser le zinc, la purification pour éliminer les impuretés métalliques, et l'électrolyse pour obtenir du zinc de haute pureté (99,995%). La voie pyrométallurgique, plus ancienne, exploite la volatilité du zinc qui se vaporise à 907°C avant d'être condensé.

La demande mondiale continue d'être soutenue par le secteur de la galvanisation qui représente près de 50% des usages, mais le zinc trouve également des applications dans les alliages, l'électronique, les piles, et divers produits chimiques industriels. La chaîne d'approvisionnement mondiale est largement dominée par la Chine, qui contrôle une part significative tant de la production minière que des capacités de traitement.

Procédés de traitement

Étape Description du procédé Part utilisée
Concentration minérale Enrichissement du minerai (blende) par flottation pour obtenir un concentré contenant 40-60% de zinc sous forme de sulfure (ZnS) 100%
Grillage Transformation des sulfures en oxydes par chauffage à 900-950°C en présence d'air : ZnS + 3/2O₂ → ZnO + SO₂. Récupération du SO₂ pour produire de l'acide sulfurique 100%
Lixiviation neutre Attaque de la calcine par une solution diluée d'acide sulfurique (180-190 g/L) à 55-65°C : ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O. Dissolution de 75-90% du zinc 90%
Lixiviation acide Traitement complémentaire pour récupérer le zinc resté sous forme de ferrites (ZnO·Fe₂O₃) dans les résidus de la lixiviation neutre 85%
Purification (cémentation) Élimination des impuretés métalliques (Cu, Cd, Co, Ni) par ajout de poudre de zinc fine : M²⁺ + Zn → Zn²⁺ + M. Opération réalisée à différentes températures selon les métaux à éliminer 82%
Électrolyse Dépôt électrolytique du zinc sur des cathodes en aluminium dans une solution de sulfate de zinc à 30-40°C. Décollage du zinc par pelage (stripping) toutes les 24-72h 80%
Fusion et moulage Fusion du zinc cathodique et coulée en lingots ou autres formes commerciales 78%
Traitement pyrométallurgique (alternatif) Réduction de l'oxyde de zinc par le monoxyde de carbone à température supérieure à 907°C : ZnO + CO → Zn(g) + CO₂, suivi d'une condensation et d'un raffinage 10%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion du zinc initial qui passe par chaque étape. La diminution progressive reflète les pertes métallurgiques et les quantités dérivées vers certaines applications spécifiques. La voie pyrométallurgique représente une alternative au procédé hydrométallurgique pour environ 10% de la production mondiale.

Secteurs d'utilisation

Secteur Type d'usage Part estimée
Numérique Fabrication de composants électroniques, notamment les circuits imprimés, batteries et connecteurs pour smartphones, ordinateurs et autres équipements numériques 8%
Galvanisation Protection anticorrosion de l'acier par dépôt d'une couche de zinc pour les infrastructures, l'automobile et la construction 50%
Alliages Production de laiton (avec le cuivre) et autres alliages pour la construction, les transports et les composants industriels 17%
Produits chimiques Fabrication d'oxyde de zinc pour les pneumatiques, cosmétiques, médicaments et produits chimiques industriels 12%
Moulage sous pression Fabrication de pièces moulées complexes pour l'automobile, l'électroménager et le bâtiment 13%

Note: La part du numérique est relativement modeste comparée à d'autres minerais stratégiques, mais reste significative en volume absolu étant donné la production totale de zinc.

Extraction_Zinc:
  Australie_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 9%
    acteurs:
      MMGLimited_Australie_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: MMG Limited
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Chine
      NewCentury_Australie_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: New Century Resources
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: Australie
  Bolivie_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Bolivie
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      SinchiWayra_Bolivie_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Sinchi Wayra
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Suisse
  Inde_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 7%
    acteurs:
      HindustanZinc_Inde_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Hindustan Zinc
        part_de_marche: 7%
        pays_d_origine: Inde
  Chine_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 33%
    acteurs:
      ChinaMinmetals_Chine_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: China Minmetals
        part_de_marche: 12%
        pays_d_origine: Chine
      ZijinMining_Chine_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Zijin Mining
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Chine
  Mexique_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Mexique
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      IndustriasPenoles_Mexique_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Industrias Peñoles
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Mexique
  Perou_Extraction_Zinc:
    nom_du_pays: Pérou
    part_de_marche: 12%
    acteurs:
      VolcanCompania_Perou_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Volcan Compañía Minera
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Suisse
      NexaResources_Perou_Extraction_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Nexa Resources
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Brésil

Principaux producteurs - Extraction

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

Unités : t/an

Total : 12000000

Reserves_Zinc:
  EtatsUnis_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  Chine_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 20%
    acteurs:
      {}
  AfriqueDuSud_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Afrique du Sud
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  Australie_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 28%
    acteurs:
      {}
  Inde_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  Mexique_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Mexique
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      {}
  Perou_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Pérou
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      {}
  Russie_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Russie
    part_de_marche: 11%
    acteurs:
      {}
  Suede_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Suède
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      {}
  Kazakhstan_Reserves_Zinc:
    nom_du_pays: Kazakhstan
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

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

Unités : t

Total : 220000000

Traitement_Zinc:
  Espagne_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Espagne
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      Asturianade_Espagne_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Asturiana de Zinc
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Suisse
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 40%
        minerai_origine_2:
          pays: Pérou
          pourcentage: 30%
  Belgique_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Belgique
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      Nyrstar_Belgique_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Nyrstar
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Suisse
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 100%
        minerai_origine_2:
          pays: Pérou
          pourcentage: 25%
  Finlande_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Finlande
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      Boliden_Finlande_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Boliden
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Suède
  Canada_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Canada
    part_de_marche: 6%
    acteurs:
      TeckResources_Canada_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Teck Resources
        part_de_marche: 6%
        pays_d_origine: Canada
        minerai_origine:
          pays: Pérou
          pourcentage: 10%
  Chine_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 38%
    acteurs:
      YunnanChihong_Chine_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Yunnan Chihong Zinc \& Germanium
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Chine
          pourcentage: 95%
      ChinaMinmetals_Chine_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: China Minmetals
        part_de_marche: 18%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 15%
        minerai_origine_2:
          pays: Chine
          pourcentage: 80%
        minerai_origine_3:
          pays: Pérou
          pourcentage: 5%
      ZijinMining_Chine_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Zijin Mining
        part_de_marche: 11%
        pays_d_origine: Chine
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 10%
        minerai_origine_2:
          pays: Chine
          pourcentage: 90%
  Inde_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Inde
    part_de_marche: 9%
    acteurs:
      HindustanZinc_Inde_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Hindustan Zinc
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Inde
        minerai_origine:
          pays: Inde
          pourcentage: 100%
  Australie_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      Nyrstar_Australie_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Nyrstar
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Suisse
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 100%
        minerai_origine_2:
          pays: Pérou
          pourcentage: 25%
  CoreeDuSud_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Corée du Sud
    part_de_marche: 12%
    acteurs:
      KoreaZinc_CoreeDuSud_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Korea Zinc
        part_de_marche: 12%
        pays_d_origine: Corée du Sud
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 50%
        minerai_origine_2:
          pays: Bolivie
          pourcentage: 15%
        minerai_origine_3:
          pays: Mexique
          pourcentage: 10%
        minerai_origine_4:
          pays: Pérou
          pourcentage: 25%
  Perou_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Pérou
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      NexaResources_Perou_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Nexa Resources
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Brésil
        minerai_origine:
          pays: Pérou
          pourcentage: 100%
  Japon_Traitement_Zinc:
    nom_du_pays: Japon
    part_de_marche: 5%
    acteurs:
      MitsuiMining_Japon_Traitement_Zinc:
        nom_de_l_acteur: Mitsui Mining \& Smelting
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: Japon
        minerai_origine:
          pays: Australie
          pourcentage: 40%
        minerai_origine_2:
          pays: Pérou
          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 : 5400

Production et réserves mondiales (2023)

Pays Production annuelle (tonnes) Part relative (%) Réserves mondiales (tonnes) Part relative (%) Durée estimée (années)
Chine 4 000 000 33,3% 44 000 000 20,0% 11
Pérou 1 400 000 11,7% 21 000 000 9,5% 15
Australie 1 100 000 9,2% 64 000 000 29,1% 58
Inde 860 000 7,2% 7 400 000 3,4% 9
États-Unis 750 000 6,3% 6 600 000 3,0% 9
Mexique 690 000 5,8% 14 000 000 6,4% 20
Bolivie 490 000 4,1% Non spécifiées - -
Kazakhstan 330 000 2,8% 6 700 000 3,0% 20
Russie 310 000 2,6% 25 000 000 11,4% 81
Afrique du Sud 230 000 1,9% 6 200 000 2,8% 27
Suède 220 000 1,8% 4 100 000 1,9% 19
Autres pays 1 800 000 15,0% 25 000 000 11,4% 14
Total 12 000 000 100% 220 000 000 100% 18 (moyenne)

Sources: USGS Mineral Commodity Summaries 2024, World Population Review 2024. Durée estimée calculée en divisant les réserves par la production annuelle actuelle, sans tenir compte de l'augmentation potentielle de la demande.

Note: Les capacités de traitement représentent le zinc raffiné primaire (excluant le recyclage). Les données reflètent les capacités installées en 2024.

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

Facteur Description Impact estimé (kt)
Rendement métallurgique Le procédé hydrométallurgique a un rendement global d'environ 90-95%. Les pertes se produisent principalement lors du grillage et de la lixiviation ~400-500
Recyclage Une part significative (~25%) du zinc utilisé mondialement provient du recyclage, notamment des poussières d'aciéries électriques (EAF) et des déchets de galvanisation ~1 300-1 500
Taux d'utilisation des capacités Les installations fonctionnent généralement à 85-95% de leur capacité nominale en raison de maintenances programmées et d'optimisations économiques ~300-800
Stocks stratégiques Conservation de zinc par certains pays producteurs pour réguler le marché et garantir des approvisionnements stratégiques ~100-200

Note: Ces facteurs expliquent pourquoi la capacité mondiale de traitement du zinc (environ 5,4 Mt) est significativement supérieure à la production minière annuelle après pertes métallurgiques. Le recyclage représente une source croissante d'approvisionnement qui complète la production primaire et réduit la pression sur les ressources naturelles.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire Pureté typique Applications numériques Part numérique Autres applications Part autres usages Valeur ajoutée relative
Concentré de zinc 40-60% Zn - 0% Matière première pour métallurgie 100% 1×
Zinc SHG (Special High Grade) >99,995% Zn Composants électroniques, piles 15% Galvanisation, alliages 85% 3×
Zinc HG (High Grade) 99,95-99,99% Zn Revêtements conducteurs, batteries 10% Galvanisation, alliages, pièces moulées 90% 2,8×
Alliage Zamak (Zn-Al-Mg-Cu) 95-96% Zn Boîtiers d'appareils électroniques 30% Automobile, quincaillerie, décoration 70% 3,5×
Oxyde de zinc >99% ZnO Semi-conducteurs, varistances 20% Additif caoutchouc, céramiques, pharmacie 80% 4×
Sulfate de zinc >98% ZnSO₄ Électrodéposition, batteries 15% Agriculture, traitements de l'eau, médecine 85% 2,5×
Chlorure de zinc >98% ZnCl₂ Flux de soudure électronique 40% Piles sèches, conservation du bois, textile 60% 3×
Poudre de zinc >99% Zn Piles, matériaux conducteurs imprimés 70% Pigments, additifs, réactifs chimiques 30% 4,5×

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. Le secteur de la galvanisation reste le principal débouché du zinc raffiné (50-55% de la consommation mondiale).

Projections 2025-2035

Extraction

Année Dem. numérique (t) Part Dem. autres (t) Part Production (t) Recyclage (t) Déficit/Surplus
2025 1 040 000 8% 11 960 000 92% 13 200 000 3 000 000 +3 200 000
2030 1 350 000 9% 13 650 000 91% 14 500 000 3 500 000 +3 000 000
2035 1 800 000 10% 16 200 000 90% 16 000 000 4 000 000 +2 000 000

Projections basées sur: croissance annuelle estimée de la demande globale de 3%, avec croissance accélérée de 5% pour le secteur numérique due à l'expansion des infrastructures de télécommunications et des technologies de batterie; augmentation de la capacité de production de 2% par an; amélioration progressive du taux de recyclage de 20% à 22% de la consommation globale. 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 5 800 650 5 000 97% +150
2030 6 500 850 5 400 96% +250
2035 7 000 1 100 5 700 97% +200

Note: Les projections sont basées sur une croissance annuelle estimée à 1,5-2% pour la capacité de traitement, 5-6% pour la demande numérique et 1-2% pour les autres usages. La demande numérique inclut les applications dans l'électronique, les batteries, les technologies de stockage d'énergie et les matériaux conducteurs imprimés. Le zinc reste un métal stratégique pour la transition énergétique, notamment dans les technologies de stockage.

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 Chine (33%) créant une vulnérabilité d'approvisionnement - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Volatilité des prix due aux fluctuations de la demande dans la construction et l'automobile - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R3 : Restrictions environnementales croissantes sur l'extraction et le traitement du minerai, particulièrement en Chine - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
  • R4 : Substitution par des technologies alternatives de protection contre la corrosion - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
  • R5 : Tensions sociales dans les zones minières, particulièrement en Afrique et Amérique latine - 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, des événements géopolitiques et des évolutions technologiques.

(cette section sera remplie automatiquement)

(cette section sera remplie automatiquement)

Traitement

Impact/Probabilité Faible Moyen Fort
Fort R1 (Géopolitique) R6 (Environnemental)
Moyen R4 (Substitution) R2 (Ressources) R3 (Énergétique)
Faible R5 (Technologique)

Détail des risques :

  • R1 : Concentration de la production primaire en Chine (38%) créant une vulnérabilité stratégique pour les chaînes d'approvisionnement occidentales - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R2 : Épuisement progressif des gisements à haute teneur nécessitant l'exploitation de minerais plus complexes et coûteux - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R3 : Intensité énergétique élevée des procédés d'extraction et de raffinage exposant la filière aux fluctuations des coûts énergétiques - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
  • R4 : Développement de matériaux alternatifs pour la protection anticorrosion (aluminium, revêtements organiques) - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
  • R5 : Évolution des technologies de traitement nécessitant des adaptations des installations existantes - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5)
  • R6 : Pression réglementaire croissante sur la gestion des résidus miniers et des émissions, particulièrement concernant les rejets acides et métalliques - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)

(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. USGS Mineral Commodity Summaries 2024 - https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-zinc.pdf
  2. L'Élémentarium - Zinc - https://lelementarium.fr/element-fiche/zinc/
  3. Bankable Africa - Zinc : les prévisions de production 2024 de la mine de Kipushi réduites de 50% - https://bankable.africa/en/mines/1410-402-zinc-les-previsions-de-production-2024-de-la-mine-de-kipushi-reduites-de-50
  4. USGS Mineral Industry Surveys - Zinc in May 2024 - https://d9-wret.s3.us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/s3fs-public/media/files/mis-202405-zinc.pdf
  5. SPAQUE - Fiche Zinc - https://spaque.be/wp-content/uploads/2020/04/spaq-15-15617-fiche-zinc-se-081215-ld.pdf
  6. World Population Review - Zinc Production by Country 2024 - https://worldpopulationreview.com/country-rankings/zinc-production-by-country
  7. Wikipédia - Zinc - https://fr.wikipedia.org/wiki/Zinc
  8. INERIS - Zinc et principaux composés - https://substances.ineris.fr/sites/default/files/archives/7440-66-6 -- zinc -- FTE.pdf
  9. Techniques de l'Ingénieur - Métallurgie du zinc - https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/materiaux-th11/metallurgie-extractive-42369210/metallurgie-du-zinc-m2520/
  10. JXSC Machines Minières - Traitement Du Minerai De Plomb-zinc - https://www.vipjxsc.com/solution/lead-zinc-ore-processing/
  11. Université de Tlemcen - Processus d'extraction du zinc - https://ft.univ-tlemcen.dz/assets/uploads/pdf/departement/gc/partie2/zinc.pdf
  12. Wikipédia - Extraction du zinc - https://fr.wikipedia.org/wiki/Extraction_du_zinc
  13. ENS Lyon - Une vie de zinc - http://materiel-physique.ens-lyon.fr/Logiciels/CD N° 3 BUP DOC V 4.0/Disk 1/TEXTES/1995/07700099.PDF
  14. VMZINC - Dispositif Industriel de fabrication - https://www.vmzinc.com/fr-fr/a-propos-de-vmzinc/qui-est-vmzinc/dispositif-industriel
  15. INRS - Zinc et composés minéraux - http://www.inrs.fr/dam/ficheTox/FicheFicheTox/FICHETOX_75-1.pdf