Métaux en bref : utilité et rareté
Apatite
L'apatite est un minerai constitué de phosphate de chaux naturels. Une fois concentré en usine, il est utilisé par les producteurs d'engrais comme source de phosphore pour les cultures. L'apatite, qui parfois ressemble à certaines pierres précieuses comme l'améthyste, est rarement utilisée en bijouterie en raison d'une dureté moyenne.
Bérylium
Le béryllium est principalement utilisé comme agent durcissant dans certains alliages. C'est un métal plus léger, mais six fois plus résistant que l'aluminium.
En raison de son coût élevé, il est utilisé en petites quantités dans plusieurs secteurs d'activité (métallurgie, aéronautique, bijouterie, dentisterie, optique, électronique, etc.) Il est également employé dans les équipements travaillant sous rayons X, du fait de sa transparence à ce rayonnement.
Le béryllium est un métal très toxique, cancérigène et écotoxique.
Cuivre
Le cuivre est très utilisé dans l'industrie électrique, l'électronique et les télécommunications en raison de sa grande conductibilité électrique et thermique. Il entre dans la fabrication de fils électriques, de processeurs, de piles, de tuyauterie d'eau et de toitures. Il résiste bien à la corrosion et il est recyclable à l'infini. En 2009, plus de 45 % du cuivre utilisé en Europe provenait du recyclage.
L'essentiel du minerai de cuivre est extrait sous forme de sulfure dans de grandes mines à ciel ouvert.
Diamant
Le diamant est un minéral composé de carbone abondamment utilisé en joaillerie. En industrie, le diamant est d'abord utilisé pour sa dureté puisqu'il constitue l'un des matériaux naturels les plus durs qui soient. Il équipe de nombreux outils de coupe et d'usinage : scies, scalpels, forets, etc. Sa dureté est aussi utile pour fabriquer des outils de précision, notamment les bistouris en diamant aux incisions ultras précises.
Il faut traiter dix tonnes de minerai pour extraire un carat de diamant, ce qui explique son coût élevé.
Fer
Le fer est le minerai le plus abondant sur Terre. C'est un métal mou auquel on ajoute généralement du carbone pour en faire de l'acier ou de la fonte, le rendant ainsi mille fois plus dur.
Le fer est utilisé abondamment sous forme d'acier dans les charpentes métalliques ou comme armature dans le béton armé. On l'emploie aussi dans la construction automobile (carrosserie), dans le domaine de l'emballage (boîtes de conserve) et pour la production d'outils.
La majeure partie de la production canadienne de fer est localisée aux environs de Fermont et de Labrador City.
Gallium
La plus grande partie du gallium est utilisée sous forme d'arséniure de gallium, un alliage avec réalisé avec l'arsenic. Il en résulte un semi-conducteur particulièrement prisé pour la fabrication de diodes électroluminescentes (DEL) et de transistors. Il sert aussi à la confection de thermomètres et d'autres instruments affectés par des températures élevées. Il est également employé en médecine nucléaire pour produire des images de scintigraphie.
Le gallium a la caractéristique d'avoir un point de fusion à peine supérieur à la température ambiante. Il peut ainsi fondre dans la main. À l'état solide, il se brise de la même manière que le verre.1
Ilménite
L'ilménite est un minerai composé essentiellement de fer et de titane. On exploite généralement les gisements d'ilménite pour en extraire le titane et, dans une moindre mesure, le fer.
Lithium
Le lithium est un métal utilisé dans les piles et les batteries de nouvelle génération grandement employées en informatique et en téléphonie. La demande pour le lithium explose pour la production de batteries pour les voitures électriques. Ceci soulève des questions quant à l'épuisement de la ressource, puisque chaque batterie de voiture requiert un à deux kilos de lithium. Les réserves mondiales étaient estimées à un peu plus de 25 000 tonnes en 2010.
Jusqu'ici, le lithium était surtout utilisé pour réaliser des verres et des céramiques réfractaires, ainsi que des alliages légers et résistants pour l'aéronautique. Il est aussi employé en pharmacologie, comme régulateur de l'humeur.
Molybdène
Plus des deux tiers du molybdène sont utilisés dans les alliages de haute résistance et les aciers de haute température. C'est un métal très dur et presque infusible qui augmente considérablement la force et la dureté des aciers. Les alliages au molybdène sont souvent employés pour certaines parties d'avions et de missiles.
On utilise le molybdène comme filament dans les lampes incandescentes, pour des semi-conducteurs de puissance, des peintures, des encres, des plastiques et des caoutchoucs, de même que dans les alliages dentaires.
Presque la moitié de la production minière de molybdène provient actuellement des États-Unis.
Nickel
Près de 65 % de la production de nickel est utilisée pour la fabrication d'aciers inoxydables, en le mélangeant à du fer, du chrome ou du molybdène. Il se démarque par son faible coût d'extraction et de traitement.
Le nickel trouve des applications dans des domaines aussi variés que l'électronique, la téléphonie, la construction, l'aéronautique, les moteurs à réaction et le matériel culinaire. On l'emploie également dans les piles et les accumulateurs alcalins.
Le nickel entre dans la fabrication de pièces de monnaie américaine, européenne et canadienne, dont la célèbre pièce de 5 cents.
Or
L'or est un métal précieux très recherché. La grande majorité de l'or disponible est employée dans l'orfèvrerie et la bijouterie.
Un peu moins de 20 % de la production d'or est transformée en pièces et en lingots achetés par les banques et les particuliers pour accumuler des réserves économiques.
Moins de 15 % de l'or produit annuellement trouve des applications industrielles : électronique, aérospatiale, dentisterie, etc.
Tantale
Les deux tiers de la production annuelle de tantale sont utilisés dans le domaine de l'électronique, principalement pour la fabrication de condensateurs. Il entre aussi dans la composition des écrans à cristaux liquides, des puces informatiques et d'autres pièces électroniques.
Le tantale est également utilisé dans des superalliages utilisés dans les réacteurs d'avion ou les turbines à gaz. À moindre échelle, il est employé pour la fabrication d'instruments chirurgicaux, d'implants et de prothèses chirurgicales.
Titane
La plus grande utilisation du titane est sous forme de dioxyde de titane, un pigment blanc utilisé dans les peintures, les matières plastiques, le papier, les médicaments, etc.
Dans l'industrie, la légèreté et la résistance du titane en font un matériau tout indiqué pour la création d'alliages qui entrent dans la fabrication de pièces fines et légères. On les retrouve dans les secteurs aérospatial, militaire, automobile, biomédical et aéronautique. De nos jours, le titane représente 6 à 9 % de la masse des avions.
Uranium
L'uranium est la principale matière utilisée par l'industrie nucléaire. On l'emploie comme combustible dans les réacteurs nucléaires afin de produire de l'électricité ou pour la propulsion de navires militaires (porte-avions, sous-marins). C'est aussi l'élément premier de la fabrication des armes nucléaires.
Le minerai d'uranium est parfois utilisé comme pigment dans la verrerie, la céramique et la faïence. L'uranium appauvri, un sous-produit de l'enrichissement de l'uranium, est très employé dans le domaine militaire, notamment pour les blindages, en raison de sa densité élevée.
Le Canada recèle 9 % des réserves mondiales d'uranium utilisables dans les réacteurs nucléaires.
Vanadium
Environ 80 % du vanadium est utilisé pour la production de ferrovanadium, un composé à base de fer qui entre dans la composition de l'acier au carbone utilisé pour les structures métalliques.
Certains alliages au vanadium sont destinés aux industries de pointe et au matériel d'armement. Mélangé à l'aluminium et au titane, on l'utilise dans la fabrication des moteurs d'avion. Il entre dans la composition d'aciers inoxydables, de céramiques et de batteries à flux. Les outils en chrome vanadium sont recherchés pour leur résistance et leur légèreté.
Le vanadium est largement répandu dans la nature, mais ses réserves sont très dispersées.
Yttrium
L'yttrium est un métal du groupe des terres rares qui entre dans la composition de matériaux innovants et qui fait l'objet de nombreuses recherches.
L'utilisation la plus importante de l'yttrium est la fabrication de luminophores, tels ceux utilisés dans les téléviseurs à tube cathodique ou les diodes électroluminescentes (DEL). Il sert aussi pour la production d'électrodes, d'électrolytes, de filtres électroniques, de lasers et de matériaux supraconducteurs. Il trouve également des applications dans le domaine médical, notamment pour le traitement de certains cancers.
Zinc
La moitié du zinc exploité dans le monde est utilisée pour la galvanisation, un procédé selon lequel une mince couche de zinc est déposée en surface de l'acier pour le protéger de la corrosion. L'acier galvanisé est employé dans l'industrie automobile, la construction, les équipements industriels, etc.
Le laiton (alliage de cuivre et de zinc) et le bronze (alliage de cuivre, d'étain et parfois de zinc) consomment 19 % du zinc. Parmi les autres utilisations, on retrouve les produits chimiques, les matériaux pour la couverture des immeubles, les gouttières et les descentes d'eaux pluviales. Le zinc est aussi utilisé en agriculture comme apport d'oligo-élément en sols fortement calcaires.
Zircon
Le zircon est un minerai dont on extrait le zirconium, un élément majoritairement employé pour la fabrication de gaines dans les réacteurs nucléaires. On utilise aussi le zirconium en dentisterie pour fabriquer des amalgames ou des prothèses dentaires. L'oxyde de zirconium (zircone) est utilisé comme imitation du diamant en joaillerie, tout en étant moins onéreux.
À l'état naturel, certains spécimens de zircon sont employés comme pierres précieuses et se déclinent en différentes couleurs.