Fiches/Documents/Minerai/Fiche minerai lithium.md

type_fiche	produit	schema	version	date	commentaire	auteur	sources_communes
minerai	Lithium	Lithium	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 lithium est un métal alcalin léger, blanc-argenté, qui se caractérise par sa faible densité (0,534 g/cm³) et sa grande réactivité. Sa production implique des procédés complexes variant selon la source d'extraction : principalement les saumures de salars (Amérique du Sud) ou les minéraux solides comme le spodumène et la lépidolite. Pour les saumures, deux méthodes dominent : l'évaporation solaire traditionnelle, lente mais éprouvée, et l'extraction directe de lithium (DLE), plus rapide et efficiente. Pour les minéraux, le traitement inclut généralement calcination, lixiviation acide ou alcaline, puis purification. Le métal étant hautement réactif, sa manipulation nécessite des précautions particulières. La chaîne d'approvisionnement est dominée par l'Australie pour l'extraction minière, tandis que la Chine contrôle majoritairement les capacités de traitement, particulièrement pour la conversion en hydroxyde de lithium, produit final privilégié pour les batteries haute performance des véhicules électriques. La demande croissante, propulsée par l'électrification des transports et le stockage d'énergie, pourrait tripler d'ici 2025, soulignant l'importance stratégique de ce minéral dans le contexte de décarbonation mondiale.

Procédés de traitement

Étape	Description du procédé	Part utilisée
Extraction et concentration	Pompage de saumure ou extraction minière de spodumène/lépidolite, suivi de concentration physique (pour les minerais)	100%
Prétraitement	Élimination des impuretés par filtration/floculation pour saumures, ou calcination à haute température (800-1000°C) pour minerais solides	100%
Extraction sélective	DLE par adsorption/échange d'ions pour saumures, ou lixiviation acide/alcaline pour minerais calcinés	90%
Purification	Élimination des impuretés résiduelles par précipitation chimique, extraction par solvant ou échange d'ions	85%
Concentration	Concentration de la solution de lithium purifiée par évaporation ou nanofiltration/osmose inverse	80%
Précipitation	Ajout de carbonate de sodium pour précipiter le carbonate de lithium (Li₂CO₃)	75%
Conversion (optionnelle)	Conversion du carbonate en hydroxyde de lithium (LiOH) par traitement à la chaux et cristallisation	60%

Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion du lithium initial qui passe par chaque étape. La diminution progressive reflète les pertes durant le processus d'extraction et de transformation, ainsi que les produits intermédiaires dérivés vers d'autres applications avant d'atteindre les étapes finales.

Secteurs d'utilisation

Secteur	Type d'usage	Part estimée
Numérique	Fabrication de batteries lithium-ion pour appareils électroniques, véhicules électriques et systèmes de stockage d'énergie	50%
Verre et céramique	Production de verres et céramiques à faible expansion thermique, augmentation de la résistance aux chocs thermiques	25%
Graisses lubrifiantes	Fabrication de graisses spéciales résistantes aux températures extrêmes et à l'eau	8%
Métallurgie	Utilisation comme fondant dans la production d'aluminium pour améliorer la conductivité électrique	7%
Médical	Traitement des troubles bipolaires et autres applications pharmaceutiques	5%
Autres	Traitement de l'air, catalyseurs chimiques, applications aérospatiales	5%

Note: La part du secteur numérique (principalement batteries) a considérablement augmenté ces dernières années et continue de croître avec l'électrification des transports.

Extraction_Lithium:
  Australie_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 51%
    acteurs:
      TalisonLithium_Australie_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Talison Lithium
        part_de_marche: 15%
        pays_d_origine: Chine
      PilbaraMinerals_Australie_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Pilbara Minerals
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Australie
  Argentine_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Argentine
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      Livent_Argentine_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Livent
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: États-Unis
      Orocobre_Argentine_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Orocobre
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Australie
  Chili_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Chili
    part_de_marche: 26%
    acteurs:
      SQM_Chili_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: SQM
        part_de_marche: 17%
        pays_d_origine: Chili
      Albemarle_Chili_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Albemarle
        part_de_marche: 10%
        pays_d_origine: États-Unis
  Chine_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 16%
    acteurs:
      TianqiLithium_Chine_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Tianqi Lithium
        part_de_marche: 11%
        pays_d_origine: Chine
      GanfengLithium_Chine_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Ganfeng Lithium
        part_de_marche: 12%
        pays_d_origine: Chine
  Bresil_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Brésil
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      CompanhiaBrasileira_Bresil_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Companhia Brasileira de Lítio
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: Brésil
  Zimbabwe_Extraction_Lithium:
    nom_du_pays: Zimbabwe
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      BikitaMinerals_Zimbabwe_Extraction_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Bikita Minerals
        part_de_marche: 1%
        pays_d_origine: Zimbabwe

Principaux producteurs - Extraction

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

Unités : t/an

Total : 146000 (voir les explication ci-après)

Reserves_Lithium:
  Portugal_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Portugal
    part_de_marche: 0%
    acteurs:
      {}
  Canada_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Canada
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      {}
  Zimbabwe_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Zimbabwe
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      {}
  Argentine_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Argentine
    part_de_marche: 13%
    acteurs:
      {}
  Chili_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Chili
    part_de_marche: 33%
    acteurs:
      {}
  Bresil_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Brésil
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      {}
  EtatsUnis_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 4%
    acteurs:
      {}
  Australie_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 22%
    acteurs:
      {}
  Chine_Reserves_Lithium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 11%
    acteurs:
      {}

Principaux pays - Réserves

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

Unités : t

Total : 28000000

Traitement_Lithium:
  Australie_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Australie
    part_de_marche: 8%
    acteurs:
      PilbaraMinerals_Australie_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Pilbara Minerals
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Australie
      MineralResources_Australie_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Mineral Resources
        part_de_marche: 4%
        pays_d_origine: Australie
  Canada_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Canada
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      NemaskaLithium_Canada_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Nemaska Lithium
        part_de_marche: 3%
        pays_d_origine: Canada
  CoreeDuSud_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Corée du Sud
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      POSCO_CoreeDuSud_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: POSCO
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: Corée du Sud
  Chine_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Chine
    part_de_marche: 47%
    acteurs:
      TianqiLithium_Chine_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Tianqi Lithium
        part_de_marche: 17%
        pays_d_origine: Chine
      CATL_Chine_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: CATL
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: Chine
      GanfengLithium_Chine_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Ganfeng Lithium
        part_de_marche: 21%
        pays_d_origine: Chine
  EtatsUnis_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: États-Unis
    part_de_marche: 3%
    acteurs:
      Livent_EtatsUnis_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Livent
        part_de_marche: 1%
        pays_d_origine: États-Unis
      Albemarle_EtatsUnis_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Albemarle
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: États-Unis
  Chili_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Chili
    part_de_marche: 24%
    acteurs:
      Albemarle_Chili_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Albemarle
        part_de_marche: 9%
        pays_d_origine: États-Unis
      SQM_Chili_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: SQM
        part_de_marche: 15%
        pays_d_origine: Chili
  Japon_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Japon
    part_de_marche: 1%
    acteurs:
      SumitomoMetal_Japon_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Sumitomo Metal Mining
        part_de_marche: 1%
        pays_d_origine: Japon
  Allemagne_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Allemagne
    part_de_marche: 2%
    acteurs:
      AMGLithium_Allemagne_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: AMG Lithium
        part_de_marche: 2%
        pays_d_origine: Pays-Bas
  Argentine_Traitement_Lithium:
    nom_du_pays: Argentine
    part_de_marche: 10%
    acteurs:
      Livent_Argentine_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Livent
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: États-Unis
      Eramet_Argentine_Traitement_Lithium:
        nom_de_l_acteur: Eramet
        part_de_marche: 5%
        pays_d_origine: France

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 : 460000 (voir les explication ci-après)

Note: La capacité de traitement est exprimée en tonnes d'équivalent carbonate de lithium (LCE) par an. Les données reflètent les capacités installées ou en développement avancé fin 2024.

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

Facteur	Description	Impact estimé (t)
Conversion d'unités	Ratio de conversion: 1 tonne de lithium métal = 5,32 tonnes de carbonate de lithium (Li₂CO₃) ou LCE	Production de 146 000 t Li métal ≈ 777 000 t LCE
Rendement d'extraction	Les procédés d'extraction directe (DLE) atteignent 80-90% d'efficacité, tandis que l'évaporation solaire traditionnelle n'atteint que 50%	~30 000-50 000 t perdues
Capacité vs utilisation réelle	Les installations fonctionnent généralement à 70-85% de leur capacité maximale en raison de maintenance, contraintes d'approvisionnement et fluctuations de la demande	Utilisation effective ~350 000 t
Stocks stratégiques	Conservation de lithium par certains pays producteurs pour garantir l'approvisionnement futur des industries nationales	~15 000-20 000 t stockées
Décalage temporel	Temps de transit entre extraction minière et traitement final (particulièrement long pour l'évaporation solaire qui peut prendre jusqu'à 24 mois)	~30 000-40 000 t en transit

Note: Ces estimations expliquent pourquoi la production minière annuelle (146 000 t de lithium métal, équivalant à environ 777 000 t LCE) ne correspond pas directement à la capacité de traitement installée (476 000 t LCE). Le facteur de conversion de 5,32 est basé sur les masses molaires respectives: Li₂CO₃ (73,89 g/mol) contient 2 atomes de Li (6,94 g/mol chacun), soit un rapport de masses de 73,89/(2×6,94) = 5,32.

Chaîne de valeur et applications

Produit intermédiaire	Pureté typique	Applications numériques	Part numérique	Autres applications	Part autres usages	Valeur ajoutée relative
Concentré de spodumène	5-6% Li₂O	-	0%	Intrant pour conversion	100%	1×
Saumure concentrée	1-2% Li	-	0%	Intrant pour extraction	100%	1×
Carbonate de lithium (grade technique)	99,0-99,5%	Batteries pour électronique grand public	30%	Verre, céramique, lubrifiants	70%	8×
Carbonate de lithium (grade batterie)	>99,5%	Batteries pour stockage d'énergie, véhicules électriques	80%	Pharmacie, aluminium	20%	15×
Hydroxyde de lithium	>99,5%	Batteries haute performance pour véhicules électriques	90%	Lubrifiants, purification d'air	10%	20×
Lithium métal	>99,9%	Batteries à anode de lithium, électronique avancée	95%	Alliages spéciaux, recherche	5%	35×

Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication, l'électronique et le stockage d'énergie électrique. La valeur ajoutée est calculée par rapport au prix du concentré initial.

Projections 2025-2035

Extraction

Année	Dem. numérique (t)	Part	Dem. autres (t)	Part	Production (t)	Recyclage (t)	Déficit/Surplus
2025	300 000	60%	200 000	40%	450 000	15 000	-35 000
2030	600 000	70%	250 000	30%	800 000	50 000	0
2035	900 000	75%	300 000	25%	1 100 000	150 000	+50 000

Projections basées sur une croissance annuelle estimée de 25% pour la demande numérique, 5% pour les autres usages, et le développement progressif des capacités de recyclage. Le déficit/surplus est calculé selon la formule: Production + Recyclage - Demande numérique - Demande autres.

Traitement

Année	Capacité de traitement (t LCE)	Demande numérique (t)	Demande autres usages (t)	Taux d'utilisation des capacités (%)	Déficit/Surplus (t)
2025	600 000	360 000	240 000	100%	0
2030	1 200 000	820 000	280 000	92%	+100 000
2035	1 800 000	1 250 000	350 000	89%	+200 000

Note: La croissance rapide de la capacité de traitement entre 2023 et 2025 s'explique par l'entrée en production de nombreux projets actuellement en développement avancé, notamment en Australie, au Chili, en Argentine et en Chine. La demande numérique inclut principalement les batteries pour véhicules électriques et le stockage stationnaire, dont la croissance est estimée à 18% par an. Le surplus projeté après 2025 pourrait être temporaire en cas d'accélération imprévue de l'adoption des véhicules électriques.

Matrice des risques

Extraction

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

Détail des risques :

• R1 : Concentration géographique des réserves et de la production, créant une dépendance envers l'Amérique du Sud, l'Australie et la Chine - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R2 : Volatilité des prix due au déséquilibre temporaire entre l'offre et la demande croissante - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R3 : Impact environnemental de l'extraction, particulièrement dans les salars (forte consommation d'eau) - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5)
• R4 : Tensions sociales dans certaines zones d'extraction - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R5 : Développement de technologies alternatives (batteries sans lithium) à long terme - Impact moyen (3/5), 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).

(cette section sera remplie automatiquement)

(cette section sera remplie automatiquement)

Traitement

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

Détail des risques :

• R1 : Concentration de la capacité de traitement avancé (hydroxyde de lithium) en Chine (>50%) créant une vulnérabilité stratégique pour les chaînes industrielles occidentales - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R2 : Impact environnemental significatif, particulièrement concernant la consommation d'eau dans les salars d'Amérique du Sud et les rejets chimiques liés aux procédés d'extraction - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5)
• R3 : Volatilité extrême des prix observée depuis 2021 (variations de 1 à 10), créant une incertitude économique majeure pour les investissements dans les capacités de traitement - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5)
• R4 : Développement de nouvelles technologies d'extraction plus efficientes mais nécessitant des adaptations coûteuses des installations existantes - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5)
• R5 : Émergence de technologies de batteries alternatives (sodium-ion, solid-state) réduisant potentiellement la demande de lithium à long terme - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5)
• R6 : Dépendance critique aux sources de minerai concentrées dans un nombre limité de pays (Australie, Chili, Argentine) avec risques politiques et réglementaires - Impact fort (5/5), 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. Wikipédia - Lithium - https://fr.wikipedia.org/wiki/Lithium
2. L'Encyclopédie Canadienne - Spodumène - https://www.thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/spodumene
3. IG France - Top 8 des producteurs de lithium dans le monde - https://www.ig.com/fr/strategies-de-trading/top-8-des-producteurs-de-lithium-dans-le-monde-221123
4. Arcadium Lithium - Industrie - Le lithium pour plusieurs applications industrielles - https://arcadiumlithium.com/fr/industrial/
5. Débat public Lithium - LE LITHIUM, CARACTÉRISTIQUES ET USAGES - https://www.debatpublic.fr/sites/default/files/2024-02/DPLithium-Imerys-Emili-fiche-03.pdf
6. Géowiki - Spodumène - https://www.geowiki.fr/index.php?title=Spodumène
7. Culture Sciences Chimie - Le parcours du lithium - depuis l'extraction jusqu'à la batterie - https://culturesciences.chimie.ens.fr/thematiques/chimie-physique/electrochimie/le-parcours-du-lithium-depuis-l-extraction-jusqu-a-la
8. L'Élémentarium - Lithium - https://lelementarium.fr/element-fiche/lithium/
9. Le Comptoir Géologique - Spodumène - Encyclopédie - https://www.le-comptoir-geologique.com/spodumene-encyclopedie.html
10. Connaissance des Énergies - Lithium : mines, approvisionnement et usages - https://www.connaissancedesenergies.org/questions-et-reponses-energies/lithium-ou-en-est-la-france-dans-la-course-mondiale-lapprovisionnement
11. Condorchem - Extraction et affinage du lithium par cristallisation - https://condorchem.com/fr/blog/extraction-cristallisation-procedes-obtention-composes-lithium/
12. Techniques de l'Ingénieur - Vers un nouveau procédé d'extraction du lithium plus propre et moins cher - https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/vers-un-nouveau-procede-d-extraction-du-lithium-plus-propre-et-moins-cher-143377/
13. Veolia Water Technologies - Traitement et recyclage du lithium - https://www.veoliawatertechnologies.com/fr/marches/traitement-recyclage-du-lithium
14. Tycorun Energy - 6 méthodes d'extraire le lithium de la lépidolite - https://www.tycorunenergy.fr/methodes-dextraire-le-lithium-de-la-lepidolite/
15. International Lithium Association - Direct Lithium Extraction (DLE): An Introduction - https://lithium.org/wp-content/uploads/2024/08/ILiA-DLE-Brochure-Full-Version-August-2024.pdf
16. L'Usine Nouvelle - Le DLE, cette méthode d'extraction directe du lithium qui va doper sa production mondiale - https://www.usinenouvelle.com/article/le-dle-cette-methode-d-extraction-directe-du-lithium-qui-va-doper-sa-production-mondiale.N2225258
17. Débat public Lithium - Les étapes du procédé de conversion - https://www.debatpublic.fr/sites/default/files/2024-02/DPLithium-Imerys-Emili-fiche-06.pdf
18. Water Technologies - Comment la conversion à l'extraction directe de lithium simplifie la production d'hydroxyde de lithium - https://www.watertechnologies.fr/blog/how-direct-lithium-conversion-simplifies-lithium-hydroxide-production