Iridium (Ir)

Famille(s) : Platinoïdes

Appartenant au groupe du platine avec le platine, le palladium, le ruthénium, le rhodium et l’osmium, l’iridium est l'un des éléments les plus rares sur Terre. C’est un métal de couleur blanc-jaune, très dur, cassant et dense. Il a la densité la plus élevée de tous les éléments chimiques et un point de fusion élevé (2 454°C). L'iridium est également le matériau le plus résistant à la corrosion que l'on connaisse. Ces propriétés en font un élément particulièrement utilisé comme creuset pour la production de galettes cristallines de saphir pour la fabrication des LED et OLED, mais aussi en électrochimie pour le revêtement des électrodes lors de la production de chlore et de soude caustique. L’iridium, dont le marché est très réduit (inférieur à 10 tonnes par an), est produit très largement en Afrique du Sud, en sous-produit des mines de platine.

Fichiers

Matrice de criticité

Usages et consommation

Répartition des usages mondiaux de l'iridium en 2019

Consommation brute 2019

8.2 t

Source de données : SFA (Oxford), 2020

Principaux usages de l’iridium dans le monde en 2019

Industrie Electrique et Electronique (30%) : contacteurs techniques, creusets pour cristaux, LEDs, etc.
Electrochimie (26%) : production de chlore et de soude par électrolyse, électrodes, anti-corrosion, etc.
Industrie chimique (9%) : catalyse pour la synthèse d’acide acétique, creusets, etc.
Médical (9%) : pacemakers, sondes médicales, isotopes radioactifs, etc.
Industrie automobile (6%) : échappements des moteurs à injection directe, bougies d’allumage, etc.
Joaillerie (4%) : alliages pour bijoux, etc.
Autres (16%) : alliages et superalliages, stylos plumes, compas, etc.

Perspectives d’évolution de la consommation globale : positives à moyen et long terme

L’utilisation principale de l’iridium réside dans l’électronique, notamment au sein des écrans d’appareils numériques. Avec le développement de la technologie 5G, l’iridium devrait avoir un rôle encore plus important à jouer dans un contexte de prolifération des appareils numériques (téléphones, tablettes, écrans, etc…).
Dans les électrolyseurs (production d’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau) basses températures à membrane polymère échangeuse de proton (PEM), l’anode est composée d’IrO₂. Cette technologie, relativement mature, devrait se déployer rapidement en raison d’une demande de plus en plus forte des piles à combustible.
L’iridium peut être combiné à du platine pour créer un alliage très dur et résistant à la corrosion. Cet alliage utilisé par le passé, représente aujourd’hui un coût relativement élevé. Cependant la baisse du prix du platine pourrait conduire à un regain d’intérêt pour cet alliage, et donc pour l’iridium.

Production mondiale

La substance est-elle est un sous-produit ? Oui

En totalité en sous-produit minoritaire d’autres platinoïdes, notamment du platine

Production minière mondiale 2018

La production globale d’iridium n’est pas publiée, mais étant donné sa consommation et en faisant l’hypothèse que le marché est globalement équilibré (stocks relativement faibles), on peut estimer que la production annuelle est d’environ 8 t en 2019.

Principaux pays producteurs miniers d’iridium en 2018

Afrique du Sud, Zimbabwe, Russie, Etats-Unis, Canada, Chine
La production d’iridium n’est que rarement reportée par les producteurs miniers, notamment en Amérique du Nord, en Russie ou en Chine. Il est très difficile d’obtenir des données précises sur la production de ce métal
Concentration très élevée : non disponible

Production métallurgique mondiale d’iridium métal 2018

La production métallurgique primaire est à peu près équivalente à la production minière (les producteurs miniers déclarent le platine produit métallurgiquement ou le platine payable, donc récupérable).
Production primaire estimée en 2019 : entre 8 et 8,5 t Ir
Production secondaire : extrêmement marginale par rapport à la production primaire mais le taux global de recyclage en fin de vie a été estimé entre 20 et 30%
Répartition : les principaux producteurs sont les sociétés Anglo American Platinum (Afrique du Sud), Sibanye-Stillwater (Afrique du Sud), Impala Platinum (Afrique du Sud), Northam Platinum (Afrique du Sud), Norilsk Nickel-Nornickel (Russie) etc.

Ressources et réserves

Estimation des réserves de platinoïdes en 2019

Total mondial

69 kt de platinoïdes

Source de données : USGS, 2020

Réserves connues et évolution

69 kt de platinoïdes (>200 ans de la production de 2019)
Il y a peu d’évaluations exhaustives et vérifiables des réserves minières en iridium directement. On peut en revanche grossièrement estimer à 1,5 kt d’ Ir les réserves mondiales (<175 ans de la production de 2019).

Répartition géographique des réserves

En plus de posséder la quasi-totalité des réserves mondiales en platinoïdes (91%), l’Afrique du Sud détient des teneurs très intéressantes en iridium puisqu’il représente en moyenne 8,8% des platinoïdes produits (moyenne des niveaux minéralisés UG2, Merensky et Platreef). L’Afrique du Sud possède donc 96% des réserves mondiales d’iridium, soit 1 386 t, loin devant le Zimbabwe (29 t) et la Russie (27 t).
Concentration extrêmement élevée des réserves en platinoïdes (IHH = 0,83) et encore plus en iridium (IHH = 0,92)

Perspectives d’évolution de la production

L’Afrique du Sud reste de très loin le producteur majeur d’iridium dans le monde. Cependant il s’agit d’un pays à risque dont la santé économique repose en grande partie sur son industrie minière, qui est notamment dépendante de l’électricité produite et distribuée par Eskom, qui souffre de grosses coupures pouvant obliger certains acteurs à stopper la production momentanément.
L’iridium est obtenu comme sous-produit du platine. Avec les prix actuels du platine, aucune mine n’est rentable économiquement. Toutes travaillent à perte. Avec l’industrie du platine sur le déclin, la production d’iridium est donc inévitablement en danger.
Les projets miniers concernant l’extraction des platinoïdes souhaitent délaisser les niveaux de l’UG2 et du Merensky, au profit du Platreef, où l’extraction des platinoïdes est plus rentable grâce à une exploitation à ciel ouvert et donc un coût d’exploitation plus faible. Mais, le Platreef a une teneur moindre en iridium que les deux autres niveaux, ce qui devrait impacter à la baisse la production.

Substituabilité

D’une manière générale, les platinoïdes sont partiellement substituables entre eux. Cette substitution s’accompagne toutefois d’une perte d’efficacité ou de coûts plus élevés.

Substitutions de substances :

Electrodes : mercure, ruthénium, platine
Alliages et superalliages : ruthénium, molybdène, niobium, tungstène, rhénium
Applications nécessitant une résistance à la corrosion : verre, molybdène, nickel, platine, titane, acier inoxydable et zirconium
Creusets : platine, rhénium

Recyclage

Taux de recyclage

Compte tenu de leurs prix élevés, les platinoïdes sont relativement bien récupérés et recyclés
L’iridium est plus difficile à recycler que les autres platinoïdes mais des méthodes innovantes sont actuellement testées dans ce but. Les producteurs japonais sont en particulier à l’origine de ces avancées.
Le recyclage de l’iridium est marginal comparé à la proportion primaire annuelle.
L’iridium est principalement recyclé à partir des catalyseurs ou des retours d’alliages industriels.
Recyclage en croissance depuis la fin des années 1980.

Prix

Établissements des prix

Pas de cotation publique sur les marchés boursiers. Prix établis par négociations directes de contrats entre producteurs et transformateurs ou utilisateurs. Fourchettes de prix publiées quotidiennement par Argus Media, à partir des données de Johnson Matthey

Variations des prix

Prix moyen 2020 (janvier-août 2020) : 1 575 US$/oz
Évolution du prix sur 1 an: + 11,1%
Évolution du prix depuis 2004: + 702,4%
Ordre de grandeur de la valeur du marché de l’Ir métal (50 250 450US$/t, prix moyen 2019 × 8,2 t, production métallurgique en 2019) : 412 M US$

Restrictions au commerce extérieur, réglementations

Restrictions au commerce international

Pas de restrictions au commerce international
Les pays producteurs majeurs, Afrique du Sud et Russie, sont classés à risque moyen à médiocre dans les classifications des risques pays (Coface, OCDE, Fraser Institute)

Réglementation REACH

L’iridium sous forme métal est a priori quelque peu toxique pour l’homme. Il est enregistré dans REACH pour son caractère irritant lorsque sous forme de poudre et parce qu’il représente également un risque de combustion non négligeable. Des composés dérivés de l’iridium sont également enregistrés pour leur toxicité par voie orale.

Production française primaire et secondaire - ressources

Production minière française

Production non publiée, uniquement issue du recyclage.

Production métallurgique primaire française

Pas de producteur français d’iridium raffiné

Recyclage en France

Il n’y a que très peu de données disponibles sur le recyclage de l’Ir. Néanmoins, les teneurs en Ir des alliages utilisés dans les catalyseurs seraient comprises entre 100 et 3 000 ppm. Les anodes composées de dioxydes d’iridium contenues dans les électrolyseurs à technologie PEM pourraient également être recyclées
Le taux de recyclage du matériel médical (sondes, outils etc.) a été estimé entre 5 et 10%
Le gisement annuel collectable en France et le gisement annuel collecté n’ont pas été estimés