Molybdène (Mo)

Aéronautique et spatial Défense Eolien Médical
Le molybdène est un métal de transition, réfractaire, à faible coefficient de dilatation thermique, et à bonnes conductivités thermique et électrique. Il résiste bien à la corrosion. Le molybdène principalement utilisé dans les ferro-alliages (80 % de la consommation), dans les superalliages, comme catalyseur dans l’industrie chimique et dans la filière électrique. Sous forme de composés, il est utilisé dans les lubrifiants, les peintures et pigments, etc. C'est aussi un oligo-élement (micronutriment végétal, animal et humain). Environ la moitié du marché provient de mines de molybdène, notamment en Chine et aux Etats-Unis. Le reste du molybdène produit est obtenu comme co-produit du cuivre, en particulier en Amérique du Sud, au Canada et aux États-Unis.
Matrice de criticité
Criticité moyenne

Usages et consommation

Répartition des principaux usages de molybdène

Consommation mondiale en 2018
265 000 t
Source de données : IMOA, 2018

 

Principaux usages du molybdène dans le monde en 2018

  • Aciers utilisés dans l’industrie pétrolière, notamment pour les tiges de forage ainsi que les réseaux de tuyauterie de transport de gaz et pétrole. Les aciers au molybdène sont aussi utilisés dans l’industrie automobile pour des propriétés de résistance et d’allègement.
  • Aciers inoxydables utilisés dans la construction pour leur résistance accrue à la corrosion.
  • Produits chimiques : catalyseurs, lubrifiants, peintures et revêtements de surface, pigments, produits agricoles, inhibiteurs de corrosion, etc.
  • Molybdène métal pour diverses applications : supports dans les semi-conducteurs, anodes pour émission de rayons X, écrans LCD et tactiles, lampes et diodes...
  • Superalliages : turbines à gaz, aéronautique.

 

Perspectives d’évolution de la consommation globale : stable

  • La consommation de Mo est largement conditionnée par la demande des industries pétrolière, automobile et de construction, qui ont beaucoup souffert avec la crise du COVID-19. Néanmoins, ces secteurs, et en particulier le secteur automobile, devraient retrouver rapidement une activité normale, soutenant la reprise de la demande mondiale en molybdène.
  • Potentiel de développement avec l’exploitation croissante du gaz naturel liquéfié (GNL) qui nécessite des quantités importantes de molybdène (extraction et transport). En parallèle, la diminution de l’utilisation des carburants d’origine fossile pourrait jouer à la baisse sur la demande globale dans les années à venir.

Production mondiale

Répartition de la production de molybdène en 2018

Production mondiale en 2018
270 000 t
Source de données : WMD, 2020

 

La substance est-elle est un sous-produit ? Oui, en partie

  • Environ 50% de la production comme sous-produit ou co-produit du cuivre, en particulier dans les contexte de porphyres cuprifères (Chili, Pérou) dont les teneurs varient entre 0,01% et 0,2% de Mo.
  • Environ 50% de la production comme produit principal (avec des coûts d’exploitation supérieurs), particulièrement en Chine, aux Etats-Unis et au Canada avec une teneur en Mo comprise entre 0,1% et 0,3%. Cependant, en 2019 selon Roskill, la part de production en produit principal est tombée à 27% du fait de l’arrêt ou de la fermeture définitive de certaines capacités en réponse à la chute des prix.

 

Production minière mondiale 2018

  • La production minière de Mo a été de 270 000 t Mo.

 

Principaux pays producteurs miniers en 2018

  • Les principaux pays producteurs en 2018 sont : Chine (37%), Chili (23%), Etats-Unis (15%), Pérou (10%), Mexique (8%).
  • Concentration modérée : IHH = 0,23.

 

Production métallurgique mondiale de molybdène métal 2018

  • Production primaire : Peu de données disponibles par pays. En 2018, les capacités mondiales de production métallurgique de molybdène étaient estimées à 248 000 t/an.
  • Production secondaire : Estimée entre 20% et 26% de la production primaire.
  • Répartition : Les principaux producteurs sont les sociétés Molymet (Chili), Molyb (Chili), Climax Molybdenum (Etat-Unis), China Molybdenum Co. (Chine), Jinduicheng Molybdenum (Chine) et Thompson Creek Metals Company (Etats-Unis).

 

Taux de croissance annuel moyen (TCAM)

  • TCAM lissé sur 5 ans de la production minière sur 30 ans (1988-2018) : + 3,34%
  • TCAM lissé sur 2 ans de la production minière sur 10 ans (2008-2018) : + 2,67%

Ressources et réserves

Répartition des réserves de Molybdène en 2019

Total mondial
18 Mt
Source de données : USGS, 2020

 

Réserves connues et évolution

  • 18 Mt Mo, équivalent à 67 ans de production au rythme d’extraction 2018.
  • Augmentation notable des réserves estimées par l’USGS : 11 Mt Mo en 2015 ; 15 Mt Mo en 2017.

 

Répartition géographique des réserves

  • La Chine concentre près de la moitié des réserves en Mo (46%), le reste des réserves se trouvant principalement en Amérique du Sud au Pérou (16 %) et au Chili (8%), ainsi qu’aux Etats-Unis (15%).
  • Concentration modérée : IHH = 0,29.

 

Perspectives d’évolution de la production

  • La production mondiale de molybdène est fortement corrélée à celle du cuivre. L'augmentation attendue de la demande en cuivre pour les besoins de la transition énergétique devraient ainsi impacter les productions mondiales de ces deux métaux. Un déficit d'investissements pour le renouvellement des grands gisements mondiaux est néanmoins à craindre à court et moyen terme.

Substituabilité

Possible techniquement dans plusieurs applications, mais avec une substitution effective faible liée à une offre variée, des pertes de performances ou des coûts plus élevés.

  • Le molybdène est peu substitué dans ses usages utilisant ses qualités spécifiques (résistance aux températures élevées, incompressibilité, dilatation thermique faible, haute conductivité thermique et électrique etc.), car cela impliquerait une augmentation des coûts et / ou des pertes de performances.
  • Malgré la faisabilité technique, le molybdène n’est en pratique pas substitué dans les applications de ses principaux domaines d’application : industries pétrolière et automobile, énergie, aéronautique et défense, électronique et médical.
  • La substituabilité du molybdène est quasiment nulle pour son utilisation dans les produits chimiques.
  • Le potentiel de substituabilité du molybdène est le plus important dans les aciers pour la construction, notamment dans le bâtiment, grâce à la grande variété des nuances d’acier existantes. Par exemple, l’acier inoxydable 316 peut être substitué par l’acier 445M2, dont la plus faible teneur en Mo est compensée par un ajout de chrome.

 

Substitutions de substances

  • Aciers contenant du molybdène : les éléments suivants peuvent être utilisés à la place du Mo : chrome, vanadium, niobium et bore.
  • Aciers pour outillage : tungstène.
  • Alliages réfractaires pour des utilisations à haute température : graphite, tantale, tungstène et niobium.
  • Superalliages : tungstène, nickel et cobalt.
  • Pigments : produits à base de chrome et cadmium, toxiques.

Recyclage

Taux de recyclage

  • Taux de recyclage dans le monde estimé entre 20% et 30%. La majeure partie (environ deux tiers) du molybdène est recyclée lors de la fabrication d’aciers (en boucle courte ou « new scraps »).
  • La part de la production secondaire dans les approvisionnements était de 26% selon l’IMOA en 2013.
  • Le recyclage en fin de vie était évalué à 20% par Henckens et al. en 2018.
  • La production secondaire de molybdène n’a pas tendance à augmenter du fait des prix de l’approvisionnement primaire qui restent relativement faibles.
  • Le recyclage est effectué par pyrométallurgie ou hydrométallurgie, dont les taux de de récupération varient entre 75% et 95% selon les méthodes.

Prix

Établissements des prix

  • Cotation publique au London Metal Exchange (LME) entre 2010 et mars 2019. Fourchettes de prix publiées quotidiennement par Argus Media. Prix du marché européen (EU) présentés ci-dessous.

 

Variations des prix

 

Oxyde 57 % Mo

Ferromolybdène 60 % Mo

Mo métal 99,8 %

Prix moyen 2020 (janvier – juillet 2020)

19,8 US$ / kg

21,6 US$ / kg

34,7 US$ / kg

Évolution du prix sur 1 an

- 21,1 %

- 19,1 %

+ 2,1 %

Évolution du prix depuis 2004-2005

- 271 %

- 310 %

Non disponible

  • Ordre de grandeur de la valeur du marché du Mo métal 2018 (29 000 US$/t, prix moyen 2018 × 248 000 t, production métallurgique en 2018) : 7,2 G US$.

Restrictions au commerce extérieur, réglementations

Restrictions au commerce international

  • Pas de restriction de la part des pays producteurs majeurs.

 

Règlementation REACH

  • La règlementation REACH concerne 13 substances contenant du molybdène dont deux considérées comme dangereuses :
    • Le concentré de molybdénite (MoS2) grillé : lors du processus de grillage, différents oxydes de molybdène sont formés, mais aussi du quartz, des oxydes d’arsenic, des composés de cuivre et de molybdène... L’oxyde principalement formé, le trioxyde de molybdène MoO3, est classé selon la réglementation européenne dans la catégorie 2 de cancérogénicité : « suspecté de provoquer un cancer » (H351). Il est aussi suspecté de causer des irritations importantes aux yeux ainsi que pour les voix respiratoires.
  • Les 11 autres substances enregistrées ne présentent pas de dangerosité particulière :
    • Le molybdène métal,
    • Le dioxyde de molybdène,
    • Le dimolybdate d’ammonium, l’heptamolybdate d’ammonium et l’octamolybdate d’ammonium,
    • Le molybdate de calcium, le molybdate de sodium, le molybdate de fer,
    • Différents types de ferromolybdène.

Production française et ressources

Production minière française

  • La France n’a pas de production minière de molybdène. Environ 22 tonnes seulement ont été produites sur le sol français entre 1942 et 1944 à Château-Lambert (70).
  • Les ressources en France métropolitaine sont très modestes, avec une demi-douzaine de gîtes :
    • Beauvain (61) : porphyre à Cu et Mo érodé, ressources évaluées à 42 000 t Mo (teneur de 0,02 à 0,03% Mo) ;
    • Breitenbach (67) : indice de molybdène de type porphyre, non évalué mais de petite taille ;
    • Présence de molybdène associée à des gîtes de tungstène (Coat-an-Noz (22), Le Viala (12), Neuf- Jours (19).

 

Production métallurgique française

  • Production métallurgique 2018 : cf. 8 - La filière industrielle en France.
  • Part de la production métallurgique mondiale 2018 : 0%.

La filière industrielle en France

Entreprises françaises impliquées dans la chaîne de valeur du molybdène

  • Métallurgie : aucune
  • Produits intermédiaires :
    • Erasteel : filiale d’Eramet, produit des aciers rapides au molybdène (1 à 9%). Sites de production à Commentry (03) et Champagnolles (39).
    • Aubert & Duval : produits des aciers, inox, alliages et superalliages au molybdène. Sites de production aux Ancizes (63), Issoire (63), Imphy (58), Firminy (42). L’entreprise a été mise en vente par le groupe Eramet en juin 2020.
    • ArcelorMittal : basée au Luxembourg, possède une douzaine de sites de production en France, et produit divers aciers dont des aciers au molybdène.
    • Plansee Tungsten Alloys (74, Saint Pierre-de-Faucigny), filiale du groupe autrichien Plansee, produit des poudres, cibles de pulvérisation et alliages de molybdène.
    • Axens : Société du groupe IFP Energies nouvelles, produit des catalyseurs au molybdène, en particulier pour l'hydrocrackage (92, Reuil-Malmaison et 30, Salindres).
    • A.m.p.e.r.e. Alloys : distribue des métaux non-ferreux et ferro-alliages, implanté à Saint Ouen l'Aumône (95).
  • Industries aval dépendantes du molybdène métal : aéronautique, défense, électronique, énergie, transport, chimie…

Evaluation de la criticité

Très fort Fort Moyen Faible Très faible Très faible Faible Moyen Fort Très fort Importance stratégique pour l'industrie française Risques sur les approvisionnements