Tungstène (W)

Aéronautique et spatial Défense Médical
Blabla sur le tungstène en général
Matrice de criticité

Usages et consommation

Un métal clé des outils de découpe utilisés dans un grand nombre de secteurs économiques

Répartition des usages du tungstène par filière en 2019

Perspective d'évolution de la consommation globale :
Faible hausse
Source de données : ITIA, 2020

Production mondiale

Une production minière très largement dominée par la Chine

Production minière de tungstène en 2020

Production minière en 2020
78 kt W
Source de données : USGS, 2022

Concentration élevée : IHH = 0,73

Ressources et réserves de tungstène

La Chine concentre la moitié des réserves mondiales de tungstène

Répartition des réserves de tungstène en 2022

Réserves mondiales en 2022
3,7 Mt W
Ressources mondiales en 2018
de l'ordre de 11,4 Mt W
Source de données : USGS, 2022 et Roskill, 2019

Concentration modérée : IHH = 0,28

Substituabilité

Des substitutions possibles, mais la plupart du temps avec des performances moindres

En règle générale, la substitution du tungstène est possible, mais au détriment des performances, car il possède des caractéristiques uniques.

Dans certains cas, la substitution est également plus onéreuse.

Recyclage

Production secondaire : Peu de données, estimations variant fortement selon les sources Roskill 5 estime à 31 kt l'approvisionnement du marché en tungstène secondaire en 2018. Pour l'UNEP, il serait de l'ordre de 46 Pour l’ITIA 11 ce serait 37 kt en 2016.

Taux de recyclage:

  • Les chutes de fabrication (« new scrap ») sont largement recyclées (80 %) et certains produits en fin de vie (« old scrap ») sont retraités pour la récupération du tungstène.
  • L’ITIA estime que le contenu de la part des approvisionnements en tungstène secondaire est de 35 % et le taux de recyclage du tungstène en fin de vie à 30 %.
  • La Commission européenne, quant à elle, évalue le taux de recyclage en fin de vie à 42 %.
  • Le recyclage en fin de vie est très variable en fonction des filières d’utilisations : les carbures de tungstènes usés seraient particulièrement bien récupérés (90 %) contrairement aux catalyseurs (10 %).
  • Selon Roskill, la part du recyclage dans l’approvisionnement est stable entre 24-28 % depuis 2011. Cela s’explique par le fait que les utilisateurs finaux récupèrent efficacement le métal pour s’affranchir de l’hégémonie chinoise.

Impacts environnementaux

Perspective cycle de vie, depuis l'extraction à la production de carbure de tungstène (WC):

  • extraction et enrichissement (concentré de tungstène)
  • production d'APT (paratungstate d'ammonium)
  • production de WC (carbure de tungstène)

Contribution des impacts à chacune des étapes de la chaîne de production des composés du tungstène

Source de données : Cambridge et BGS, 2015; GTK, 2021; Shandong University, 2017

 

Prix du tungstène

Les prix du tungstène ne sont pas établis sur les marchés boursiers. Ils sont établis par négociations entre producteurs et transformateurs/utilisateurs en fonction du produit et de sa qualité.

Les principaux échanges internationaux concernent les concentrés, l’APT, le ferrotungstène et la poudre de WC.

Prix de l'APT sur le marché libre européen en US$/kg

Source de données : Argus Metals

Restrictions au commerce international et réglementations

Restrictions au commerce international : 

  • Le tungstène est concerné par la loi Dodd-Frank relative aux minerais de conflit
  • Le tungstène est concerné par le règlement de l’Union européenne relatif aux minerais provenant de zones de conflit entré en vigueur au 1er janvier 2021 (s’appliquant aux 3TG, soit l’étain, le tantale, le tungstène, ainsi qu’à l’or).

Réglementation REACH :

  • Quelques composés complexes de tungstène sont soumis à des restrictions par REACH
  • Parmi ceux-ci, la réglementation concerne pour moitié les mélanges d’oxydes avec des métaux lourds tels que Cd, Ni et Pb, cancérigènes (tungstate de nickel) ou toxiques pour la reproduction (tungstate de plomb).
  • L’autre moitié est concernée par la limitation de l’emploi des sels de tungstate d’ammonium pour les usages dans le domaine domestiques (isolation, etc.). L’objectif est de limiter les émissions d’ammoniac gazeux.

Production française et ressources

Production minière

  • La France n’a plus de production minière, depuis la fermeture de la mine de Salau (Ariège) en 1986.

Production métallurgique

  • Aucune production primaire (transformation de concentré), production exclusivement secondaire (environ 360 tonnes)

Ressources françaises:

  • 100 kt WO3 réparties sur 22 sites
  • 3 principaux gisements français : skarn de Salau (Anglade) en Ariège, skarn de Fumade dans le Tarn, et les filons périgranitiques à Sn-W de Montbelleux en Ille-et-Vilaine

La filière industrielle en France

Entreprises minières françaises : aucune

Filière métallurgique : 

  • Production de poudres métalliques de tungstène :
    •  Plansee Tungsten Alloys (Saint-Pierre-de-Faucigny, 74); ex-Cime-Bocuze
    • Umicore specialty powders France (Grenoble, 38); ex-Eurotungstène
  • Production d’alliages ferreux et non ferreux contenant du tungstène :
    • Erasteel (Champagnolles-39 et Commentry-03); filiale d’Eramet
    • Pedersen Carbure et Diamant (Chassieu, 69)
  • Produits à base de carbure de tungstène :
    • Hexametal (Chazelles sur Lyon, 42)
  • Produits de soudure et électrodes :
    • Technogenia (Saint-Jorioz, 74)
  • Composés pour ampoules :
    • Philips France (Châlons sur Saône-45; Chartres-38; etc.)
  • Triet collecte des scraps :
    • Ferinox (Limay, Lyon et Toulouse); filiale du groupe allemand ELG
    • Marsmetal (Cergy-Pontoise); filiale du groupe allemand ELG

Commerce extérieur et consommation française

Commerce extérieur français

  • tungstène métal : solde exportations - importations = - 532 t, soit - 1,85 M€ (2021)
  • tous produits à base de tungstène : solde exportations - importations = - 1 858 t, soit - 54,02 M€ (2021)

Consommation française apparente en 2021 (production + importations - exportations) = 2 000 t tungstène métal

Recyclage en France estimé à 360 t par an

Evaluation de la criticité

Vulnérabilité pour l’économie française :

  • Moyenne à Forte (3,63/5) : Notamment due aux nombreux secteurs d’usages stratégiques, en particulier, les machines-outils, l’aéronautique, l’industrie de l’armement, et l’automobile

Probabilité d’aléa sur les approvisionnements :

  • Moyenne (3,26/5) : Forte concentration du marché en Chine

Capacité à faire face aux aléas :

  • Faible à Moyenne (2,75/5) : Faible substituabilité, faible connaissance des stocks stratégiques, mais ressources présentes en France

Puis renvoi vers la matrice 

Pour aller plus loin

Fiche réalisée par :

Maxime Picault, Frédéric Lai et Antoine Boubault, BRGM

Sources :

Argus Metals. https://metals.argusmedia.com

BRGM, 2017. : Fiche de synthèse sur la criticité des métaux – Le tungstène – Version 2

Cambridge et BGS 2015. Leal-Ayala DR, Allwood JM, Petavratzi E, et al (2015) Mapping the global flow of tungsten to identify key material efficiency and supply security opportunities. Resour Conserv Recycl 103:19–28. https://doi.org/10.1016/J.RESCONREC.2015.07.003

CM group, 2021. https://www.cmgroup.net/news/mnr-2021-annual-production-quotas-for-res-and-w-ore/

Deschamp et al., 2002. Deschamps, Y. , Vadala, P. , Gentilhomme, P. , Gâteau, C. ; Guillou .Y. , Joubert, M. , Marroncle, J-L. (2002) - L'inventaire minier de la France Métropolitaine 2002. BRGM/RP-51455-FR, CD-Rom

ECHA, 2022. https://echa.europa.eu/fr/home

European Commission, 2020. Study on the EU's list of Critical Raw Materials (2020) - Final Report https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/areas-specific-interest/critical-raw-materials_fr

Gourcerol et al., 2021. Gourcerol, B. ; Gutierrez, T. , Pochon, A. , Picault, M. , Gloaguen, E. , Fournier, E. (2021) - Évolution Base de données "Gisements France" : Atlas des substances critiques et stratégiques. Rapport final . BRGM/RP-71133-FR, 66 p.

Graedel et al., 2013. Graedel, T. E., Harper, E. M., Nassar, N. T., & Reck, B. K. (2015). On the materials basis of modern society. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(20), 6295-6300.

GTK, 2021. Simon Michaux. 29.1.2021. Outlook for Tungsten. Geological Survey of Finland - KTR Unit - Espoo Office. https://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/2_2021.pdf 

ITIA, 2020. Tungsten in 2019 End-Use Updates.                              

Le kiosque de Bercy. https://lekiosque.finances.gouv.fr

OCDE, 2016. OCDE (2016), Guide OCDE sur le devoir de diligence pour des chaînes d'approvisionnement responsables en minerais provenant de zones de conflit ou à haut risque : Troisième édition, Éditions OCDE, Paris

Roskill, 2019. Tungsten: Global Industry, Markets and Outlook to 2028. Thirteenth Edition, 2019

Shandong University 2017. Ma, X., Qi, C., Ye, L., Yang, D., Hong, J., 2017. Life cycle assessment of tungsten carbide powder production: A case study in China. J. Clean. Prod. 149, 936–944. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.02.184

Tkaczyk et al., 2018.. Tkaczyk, A. H., Bartl, A., Amato, A., Lapkovskis, V., & Petranikova, M. (2018). Sustainability evaluation of essential critical raw materials: cobalt, niobium, tungsten and rare earth elements. Journal of Physics D: Applied Physics, 51(20), 203001.

UE, 2017. Regulation (EU) 2017/821 of the European Parliament and of the Council of 17 May 2017 laying down supply chain due diligence obligations for Union importers of tin, tantalum and tungsten, their ores, and gold originating from conflict-affected and high-risk areas

UNEP, 2011. United Nations Environment Programme (2011). Recycling Rates of Metals: A Status Report.

USGS, 2017. Mineral Commodity Summaries.   

USGS, 2022. Mineral Commodity Summaries. https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-tungsten.pdf

Zeiler et al., 2021. Zeiler, B., Bartl, A., & Schubert, W. D. (2021). Recycling of tungsten: Current share, economic limitations, technologies and future potential. Int J Refract Hard Met , 98, 105546.

 

En complément: 

Elementarium : https://lelementarium.fr/element-fiche/tungstene/ 

Matières premières critiques pour l'UE : https://single-market-economy.ec.europa.eu/sectors/raw-materials/areas-specific-interest/critical-raw-materials_fr