Types et répartition mondiale des gisements de titane

Introduction

Le titane est le neuvième élément le plus abondant dans la croûte terrestre, mais on ne le trouve jamais sous forme de métal natif. On le trouve dans les minéraux oxydés, et seuls deux d'entre eux sont économiquement importants : l'ilménite (FeTiO₃) et le rutile (TiO₂), avec le leucoxène, une ilménite altérée riche en dioxyde de titane, comme troisième aliment commercial. L’endroit où ces minéraux se concentrent détermine la manière dont ils sont extraits et traités, et finalement la manière dont la matière première de titane parvient aux producteurs de métaux.

Type 1 : dépôts de roche dure- (primaire)

Les gisements de roches dures-sont des formations magmatiques ou métamorphiques extraites directement du substrat rocheux. Les types les plus courants sont :

Gisements d'ilménite magmatique-magnétite :des intrusions en couches où l'ilménite cristallise avec la magnétite ; ce sont des sources majeures au Canada, en Chine et en Norvège.

Gisements d'ilménite associés à l'anorthosite- :ilménite grossière dans des complexes d'anorthosite, travaillée au Canada et à Madagascar.

Gisements de titanomagnétite :magnétite contenant du vanadium-avec des lamelles d'ilménite, traitée pour le fer, le vanadium et le titane.

Roches métamorphiques contenant de la pérovskite et du rutile- :sources mineures mais localement significatives.

Les minerais de roche dure- nécessitent un concassage, un broyage et une concentration physique (séparation gravitationnelle, magnétique et électrostatique) pour produire un concentré d'ilménite.

Type 2 : dépôts de placers et de plage-sable

Les dépôts de placers se forment lorsque les intempéries libèrent des minéraux lourds résistants et que les rivières et les vagues les trient en sables de plages et de dunes. La suite de minéraux lourds-contient généralement de l'ilménite, du rutile, du leucoxène, du zircon et de la monazite, qui sont séparés dans une usine sèche à l'aide de méthodes gravitationnelles, magnétiques et électrostatiques. Les dépôts de sable de plage- dominent l'approvisionnement mondial en rutile et fournissent la majeure partie de l'alimentation mondiale en ilménite pour les processus de pigmentation au chlorure et au sulfate.

Distribution mondiale

Plus d’une trentaine de pays détiennent des ressources en titane, mais la production est concentrée. L'Australie et l'Afrique du Sud sont les plus grands fournisseurs de sable, d'ilménite et de rutile ; Les côtes est et ouest de l'Australie et Richards Bay en Afrique du Sud sont des zones de production classiques. Le Canada et la Chine produisent principalement à partir de gisements d'ilménite et de titanomagnétite de roche dure-, et l'Inde exploite à la fois des gisements de roche dure-et de sable côtier, y compris les sables des plages du Kerala. Les producteurs plus petits mais importants comprennent l'Ukraine, le Brésil, le Sri Lanka, la Sierra Leone et les États-Unis. Le classement exact de la production change en fonction de la durée de vie de la mine, de la demande de pigments et de l'économie du gisement -. Les acheteurs doivent donc vérifier les statistiques de production actuelles à partir des sources officielles de l'annuaire des minéraux -.

Du minerai au métal : la chaîne d’approvisionnement

Le titane ne sent pas comme le fer. Les concentrés de minerai sont convertis en tétrachlorure de titane (TiCl₄), puis réduits en éponge métallique de titane par le procédé Kroll, dans lequel le magnésium réduit le TiCl₄ dans une cornue scellée. L'éponge est broyée, mélangée et fondue, généralement par refusion à l'arc sous vide (VAR), en lingots, qui sont ensuite forgés, roulés et étirés en plaques, feuilles, tubes, barres et fils. Parce que cette chaîne est lente et gourmande en énergie, les prix du titane réagissent fortement à la capacité des éponges et les délais de livraison pour les produits d'usine sont plus longs que pour l'acier. Pour les acheteurs de titane, le type de gisement dans la région source est un indicateur utile de la structure des coûts : les opérations de sable ont tendance à produire une alimentation constante et à haute teneur, tandis que les opérations de roches dures-offrent une plus grande échelle.

Pourquoi les types de dépôt sont importants pour les acheteurs

L'ilménite est la matière première dominante pour les pigments sulfates et chlorures ainsi que pour les scories de titane utilisées dans la production de métaux ; Le rutile est préféré pour la voie chlorure et pour le dioxyde de titane de qualité soudage-en raison de sa teneur plus élevée en TiO₂. La disponibilité et la qualité du rutile par rapport à l’ilménite influencent les coûts des pigments, et la demande de pigments détermine à son tour le marché des matières premières du titane. Comprendre le côté minéral de la chaîne aide les équipes d’approvisionnement à anticiper les mouvements de prix et les contraintes d’approvisionnement.

Foire aux questions

Quels sont les principaux minerais de titane ?

Ilménite (FeTiO₃) et rutile (TiO₂), avec le leucoxène comme produit ilménite altéré. Ensemble, ils représentent pratiquement toute l’alimentation commerciale en titane.

Quelle est la différence entre les dépôts de roche dure- et les dépôts de sable ?

Les gisements de roche dure-sont extraits du substrat rocheux et nécessitent un concassage et une concentration ; les dépôts de sable sont pré-concentrés par l'altération naturelle et le tri et sont moins chers à traiter.

Quels pays produisent le plus de minerai de titane ?

L'Australie et l'Afrique du Sud sont en tête pour l'ilménite et le rutile des sables ; Le Canada, la Chine et l'Inde produisent d'importantes quantités de roches dures-et de sable. Les classements changent en fonction de la situation économique et de la demande de la mine.

Comment le titane est-il fabriqué à partir du minerai ?

Le minerai est converti en tétrachlorure de titane et réduit en éponge par le procédé Kroll, puis fondu par refusion à l'arc sous vide en lingots destinés à être laminés en produits de broyage.

Pourquoi le titane est-il plus cher que l'acier ?

La méthode de réduction Kroll est-basée sur des lots et-à forte intensité énergétique, contrairement à la fusion continue du fer, et les étapes de fusion et de traitement en aval sont coûteuses. L’offre est également limitée par la capacité des éponges.

Le rutile est-il meilleur que l'ilménite ?

Le rutile a une teneur plus élevée en TiO₂ et est préféré pour la voie des pigments chlorure et les flux de soudage ; l'ilménite est moins chère et beaucoup plus abondante. Les deux sont essentiels à l’industrie.