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Les mines de cuivre et l'économie

Dossier - Le cuivre, premier métal travaillé par l'homme
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Le cuivre, à la couleur si fascinante est l'un des métaux les plus connus, et le premier avec l'or travaillé par l'homme. Quelle est son histoire ? Quelles sont ses propriétes ? découvrir l'âge de bronze, les alliages, que fait-on avec le cuivre ?

  
DossiersLe cuivre, premier métal travaillé par l'homme
 

1 - Commençons par l'économie

En 2004, la production mondiale de cuivre est de 16,015 millions de tonnes. Les principaux producteurs sont le Chili avec 37,3 %, les États-Unis 8 %, dont les 2/3 en Arizona, le Pérou 7,1 % et l'Indonésie 5,7 %. En Europe, le principal producteur est la Pologne avec 585 000 tonnes/an. En avril 2006, le cours est à 6300 euros/tonne, en forte hausse. Sur les 8 premiers mois 2006, la hausse est de 69 %. Le premier consommateur est la Chine, qui absorbe 22 % de la production mondiale (3 Mt).

Saumons de cuivre, produits semi-finis

La production mondiale de cuivre secondaire à partir du recyclage s'est élevée à 2 Mt en 2005, soit 13 % de la production totale de ce métal.

2 - Les mines

Le cuivre est présent dans l'écorce terrestre à la concentration de 55ppm environ. II n'existe plus à l'état natif, comme dans l'antiquité mais sous forme de sels contenant 30 à 90 % de cuivre, mélangés à d'autres métaux comme l'or et l'argent parfois. Un minerai est riche à partir de 1,8 % de cuivre pur. Les minerais se présentent sous 2 formes :

Bornite © Lou Perloff Photo Atlas of Minerals

-- minerais sulfurés purifiés par pyrométallurgie ont une origine profonde et proviennent de la cristallisation à l'abri de l'air de composés sulfurés de cuivre et d'autres métaux. Ce sont les minerais primaires. Ils représentent plus de 80 % de la production et sont très nombreux. Les espèces les plus courantes sont : - la chalchopyrite CuFeS2, la chalchosine Cu2S, la covelline CuS, la bornite Cu5FeS4, l'énargite Cu3AsS4

Enargite - © Isaias Casanova IC Minerals

-- minerais oxydés purifiés par hydrométallurgie. Leur teneur en cuivre varie de 0,7 à 2%. Ce sont des carbonates ayant subi une oxydation par l'eau et l'air. On rencontre : malachite Cu2CO3 (OH)2, cuprite Cu2O, azurite Cu3 (CO3)2 (OH)2, dioptase CuO3 H2O

Dioptase © Dan Weinrich

-- les nodules polymétalliques présents sur les fonds d'océans contiennent du cuivre, du nickel, du cobalt, et du manganèse. Mais des problèmes sont encore à résoudre de pouvoir les exploiter.

A - La mine à ciel ouvert de Chuquicamata au Chili, pour laquelle le rapport déchets-minerais est de 3 à 1. La mine appartient à la Codelco, c'est la plus grande mine de cuivre à ciel ouvert au monde. Elle se situe à 30 km au nord de Calama. Le puits principal mesure 4,3 km de large, 3 km de long et 800 m de profondeur. Chaque jour environ 630 000 tonnes de roche sont extraites.
L'industrie du cuivre représente 40 % des exportations du pays.

La division compte 110 camions d'extraction d'une capacité de 360 tonnes et une vitesse maximale de 60 km/h. Chacun coûte 2,5 millions de USD et consomme entre 1 000 et 1 300 litres de fuel par jour soit env. 2l/min !

Ils mesurent : 13 m de long, 7,5 m de haut et 8 m de large, les pneus ont un diamètre de 3,80 m et coûtent environ 10 000 USD.

Chili camion de mine

L'extraction s'effectue à la dynamite, et le trou est formé de gradins successifs de 26 m de haut. La roche est transportée jusqu'à la raffinerie et est envoyée dans un broyeur. Puis un deuxième broyage à l'eau va transformer le tout en une pâte qui sera mélangée à des réactifs dans des cellules. Une injection d'air va séparer la boue stérile de la mousse riche en métal. Epaississement, filtrage et séchage et concentré à 30% de cuivre et 1% de molybdène.

Chili, Chuquicamata, hauteur des marches 26 mètres !

Le concentré passe dans des fours, afin d'obtenir des plaques qui serviront d'anodes à la prochaine étape, à 99.7% de cuivre. Les anodes, plongées dans une solution électrolytique, qui va les transformer en cathodes de 185 kg à 99,99% de pureté. Cette étape va durée 12 jours.

Pour avoir à la fois le cuivre pur à 99,90 % et les meilleures caractéristiques, on refond les cathodes ce qui permet d'obtenir les différentes qualités de cuivre utilisées dans l'industrie. On distingue les trois principales catégories de cuivre suivantes :

- Le cuivre Cu/al, contenant de l'oxygène, qui est caractérisé par sa haute conductibilité électrique, mais se prête mal au soudage à température supérieure à 400°C, à cause de sa sensibilité aux atmosphères réductrices (hydrogène),
- Le cuivre Cu/bl, désoxydé au phosphore, à conductibilité électrique réduite, mais particulièrement apte aux déformations et au soudage,
- Le cuivre Cu/cl, exempt d'oxygène, qui réunit les avantages des deux catégories précédentes. II correspond à des applications particulières.

Baisse de 40 % de la production en été 2006 au Chili.

En raison de la grève, BHP Billiton estime que la production est réduite à 40 % de sa capacité. Le groupe anglo-australien a d'ores et déjà prévenu ses clients qu'il ne sera pas en mesure d'assurer la totalité de ses livraisons de cuivre. Selon la presse chilienne, l'entreprise aurait embauché des briseurs de grève pour remplacer les grévistes. La grève à Escondida et les problèmes de Chuquicamata, touché par un glissement de terrain et bloquée pour trois mois, ont accru les pressions sur les marchés. A Londres, la nouvelle a fait grimper le cuivre à 8.000 USD/t, près de ses records. Le Chili est le premier producteur d'or rouge, Escondida, en plein désert d'Atacama, à 1.300 km de Santiago, fournit 8 % de la production mondiale...

B - La mine de cuivre de Palabora (Afrique du Sud) est aussi un des plus grand trou artificiel de la planète, voir à ce sujet l'article de FS suivant :
http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/univers-plus-grand-trou-artificiel-monde-surveille-depuis-espace-images-7960/

C - Au Canada, les peuples autochtones utilisaient le cuivre natif provenant des mines de la région de la rivière Coppermine dans les Territoires du Nord-Ouest. La production industrielle commence à Bruce, en 1846, à l'est de Sault-Ste-Marie (Ontario). Des mines sont ensuite ouvertes dans le bouclier précambrien. Puis on découvre les importants gisements de la Cordillère canadienne.

L'Ontario et la Colombie-Britannique sont les deux provinces produisant le plus de cuivre. Le cuivre extrait des mines de l'Ontario est traité sur place, celui de la Colombie-Britannique est expédié en Extrême-Orient pour l'affinage. Une proportion importante de cuivre provient de matériaux recyclés (30%).

En 2000, la production canadienne s'élève à environ  700 000 t, faisant du Canada le quatrième producteur de cuivre après le Chili, les États-Unis et l'Indonésie. Les raffineries de cuivre sont situées à Montréal, à Timmins et à Sudbury et enfin Williams Lake (Colombie-Britannique) qui produit du cuivre métallique en procédant à la lixiviation de terrils à faible teneur en cuivre.

Kennecott open pit Utah-USA

D - Falun se trouve dans le centre de la Suède est la plus grande mine historique. Elle existait au XIVe comme ville marchande. L'extraction du cuivre était au centre de la vie économique depuis le milieu du XIIIe. Stora Kopparberget est une des plus grandes mines de cuivre. On suppose que les débuts de la mine remontent au Moyen Âge. Au XVIIe, un tiers de la production de cuivre provenait de Falun. La mine a cessé de fonctionner dans les années 1990. Le rouge typique des maisons est appelé rouge de Falun, Falurött, provenant du cuivre de Falun. La zone d'extraction minière est au patrimoine de l'humanité de l'UNESCO.

E - Fraude et abus commis dans les mines de cuivre du Katanga Rapport Global Witness.

« À l'approche des élections, les hommes politiques et les entreprises tentent de manière effrénée de s'emparer d'une part toujours plus importante du commerce lucratif des minéraux, en se souciant peu, voire pas du tout, du bien-être de la population congolaise », déclare Patrick Alley, directeur de Global Witness. « Le pillage des ressources naturelles de la RDC continue de mettre en péril les opportunités de paix, de stabilité et de développement du pays. »

Le nouveau rapport de Global Witness renseigne sur les pratiques que sont la corruption, les extorsions et les exportations illicites commises au Katanga et sur l'exploitation sans pitié, sans mesures de sécurité, des creuseurs artisanaux qui gagnent souvent 2-3 USD/j. L'exportation illicite par la frontière RDC - Zambie apporte des gains considérables pour un petit nombre au détriment du pays. L'arrivée de sociétés étrangères depuis 2004 accroît ces possibilités.

« Des dizaines de creuseurs sont décédés ne serait-ce qu'en 2005, essentiellement après avoir été bloqués à la suite de l'éboulement d'un puits de mine », a précisé Patrick Alley. « Personne ne mène d'enquête sur ces morts ni n'agit pour empêcher que de nouveaux accidents ne se reproduisent. Le gouvernement semble ne manifester que de l'indifférence face à la tragédie de ces creuseurs, et les sociétés de négoce n'ont aucun scrupule à acheter des produits extraits dans de telles conditions, en sachant pertinemment que les creuseurs risquent leur vie au quotidien. »

Lingot traditionnel de cuivre du Katanga

La corruption est également présente dans le secteur de l'exploitation minière industrielle au Katanga à cause, entre autres, de l'ingérence des acteurs politiques de Kinshasa, surtout en matière de contrats. Les modalités assurent aux multinationales une part disproportionnée par rapport au montant qui revient à la société d'État.

La population du Katanga manifeste un ressentiment croissant. Un creuseur a déclaré: « Nous savons que le Congo est riche. Mais malgré ça, nous n'avons même pas assez pour manger. Il y a une seule catégorie de gens à qui cela profite. »Les élections du 30 juillet 2006 pourraient représenter une opportunité de réforme. Le rapport recommande des actions prioritaires au nouveau gouvernement, aux entreprises et aux donateurs internationaux.