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Mémento Barytine Rapport final BRGM/RP-63974-FR novembre 2014 Mémento Barytine

Mémento Barytine Rapport final BRGM/RP-63974-FR novembre 2014 Mémento Barytine Rapport final BRGM/RP-63974-FR novembre 2014 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2013 P. Marteau Avec la collaboration de S. Colin et B. Vincens Vérificateur : Nom : Pierre Nehlig Date : 17/11/2014 Signature : Approbateur : Nom : Jean-Claude Guillaneau Date : Signature : En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008 I M 003 - AVRIL 05 28/11/2014 Avertissement Ce rapport est adressé au bureau de la législation et de la gestion des ressources minérales non énergétiques (GR2) au sein de la Direction Générale de l’Aménagement, du Logement et de la Nature (DGALN) au Ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l’Énergie (MEDDE), en trois exemplaires « papier » et une version électronique conformément aux termes de la convention. Une version de ce rapport, sera mise en ligne sur internet (site www.mineralinfo.org et/ou http://materiaux.brgm.fr). Le demandeur assure lui-même la diffusion des exemplaires de ce tirage initial. Mots-clés : Barytine, Gisements, Ressources, Réserves, Production, Utilisations, Marchés, Approvisionnement, Prospective. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Marteau P., avec la collaboration de Colin S. et Vincens B. (2014) – Mémento Barytine. Rapport BRGM/RP-63974-FR, 60 p. 20 fig., 4 tabl., 1 ann. © BRGM, 2014, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Photo (page de couverture) : Barytine de l’ancienne exploitation de Maine (Saône-et-Loire) – Collection BRGM. Mémento Barytine BRGM/RP-63974-FR – Rapport final 5 Synthèse La barytine (BaSO4) est le principal minéral de baryum exploité et produit en grande quantité au niveau mondial, en tant que matière première et produits dérivés, pour ses propriétés particulières et ses nombreuses applications industrielles. Propriétés et usages, substituants Les propriétés de la barytine, haute densité, inertie chimique, indice de blancheur élevé, … permettent de très nombreuses applications dans des domaines industriels variés : chimie, pharmacie, médecine, charges minérales, boues de forages d’hydrocarbures, génie civil et BTP. Productions et marchés mondiaux, prix La production mondiale dépasse les 8 Mt/an pour la période 2011-2013, les principaux pays producteurs étant la Chine, dont la part est maintenant inférieure à 50 %, suivie de l’Inde, des USA et du Maroc, qui représentent ensemble plus de 75 % du total. Les USA sont les principaux consommateurs, avec 3 Mt/an, en liaison avec l’activité de forages d’hydrocarbures. En règle générale, tous les pays où la recherche pétrolière est importante (Amérique du Nord, pays du Golfe, riverains de la Mer du Nord, Chine, Russie, …) sont des consommateurs de barytine, utilisée en boues de forages. Les prix moyens sur le marché international en 2014 (source Industrial Minerals1) s’établissent dans des fourchettes de 109/158 $/t (qualité forage), 160/180 $/t (qualité chimique) et 235/400 $/t (qualité charge minérale pour peinture, selon la blancheur et la pureté). Dans certains cas (barytine très pure pour usages en médecine, pour la chimie …), ces prix peuvent être nettement plus élevés, jusqu’à 1 500 $/t. Gisements et ressources en France Il existe de nombreux gisements de barytine en France (près d’une centaine recensés par SIG Mines) comportant souvent d’autres minéraux associés (fluorine, galène, blende, …). La production a été importante entre le milieu du 19ème siècle et 2006, date de la fermeture du dernier gisement exploité, celui de Chaillac (36), considéré comme épuisé. Au total, environ 7,2 Mt ont été extraites en France au cours de la période industrielle. Les ressources géologiques totales actuellement connues sur le territoire métropolitain sont de l’ordre de 8,5 Mt, mais la part des réserves exploitables n’est pas calculée. Marchés français, acteurs industriels, prix La barytine n’étant plus exploitée en France depuis 2006, elle est importée sous forme brute, traitée ou synthétique. L’approvisionnement des différentes filières industrielles (barytine et produits dérivés pour charges minérales, peintures et caoutchoucs, verrerie et flaconnerie, génie civil et BTP, boues de forages, médecine et pharmacie) dépend des importations, soit en 2013 : 32,5 kt de barytine, 13 kt de carbonate de baryum et 1,8 kt de sulfate de baryum de synthèse précipité. Pour les neufs premiers mois de 2014, les importations de barytine ont nettement baissé, s’élevant à 16,6 kt, ce qui devrait représenter un total de 25 kt environ pour l’ensemble de l’année. 1 FOB (Free on board) ou CIF (Cost, insurance and freight) Mémento Barytine 6 BRGM/RP-63974-FR – Rapport final Plusieurs sociétés importent de la barytine et d’autres produits minéraux dérivés, sous formes généralement brutes ou concassées, mais parfois traités, pour fournir les différents marchés mentionnés. Les prix de ces produits importés sont, en moyenne pour 2013, de 236 €/t (barytine naturelle, contre 200 €/t en 2012), de 500 €/t (carbonate de baryum) et de 1 400 €/t (sulfate de baryum synthétique). Les prix des produits manufacturés sont extrêmement variables selon leur degré d’élaboration (briques en béton barytés, verres technique ou flaconnerie de luxe, éléments d’habitacles de voitures ou d’engins de chantier, …). Développement durable, recyclage, prospective Les produits de substitution sont, selon les usages, d’autres minéraux naturels : carbonates de calcium et de magnésium, talc, oxyde de titane pour les charges, bentonite pour les boues de forage, oxydes de fer pour les bétons lourd. La barytine et le carbonate de baryum ne sont pas actuellement recyclés en tant que tels, car les usages sont dispersifs, que ce soit dans les boues de forage, les bétons lourds, les charges minérales, la verrerie et la chimie. Cependant, certains produits élaborés avec de la barytine pourraient être recyclés pour des usages analogues (verrerie, bétons lourds et briques barytées, caoutchoucs pour isolants de sol et d’habitacle de véhicules et d’engins de chantier, …). Dans la mesure où la consommation et les utilisations industrielles de la barytine et des autres produits à base de baryum se maintiennent et ont tendance à se diversifier, avec des produits à forte valeur ajoutée, une remise en exploitation de gisements en France pourrait être envisagée, pour approvisionner la filière et réduire les importations. Mémento Barytine BRGM/RP-63974-FR – Rapport final 7 Sommaire Synthèse ................................................................................................................................ 5 1. Introduction ...................................................................................................................... 11 1.1. CONTEXTE DE L’ÉTUDE ET RÉACTUALISATION DU MÉMENTO .................... 11 1.2. SOURCES DES DONNÉES ................................................................................. 11 2. Définition des substances et des produits, domaines d’utilisations, marché mondial ........ 13 2.1. DÉFINITION DES MINÉRAUX, DES MATÉRIAUX ET DES PRODUITS ............. 13 2.2. DOMAINES GÉNÉRAUX D’UTILISATION DE LA BARYTINE ............................. 14 2.2.1 Boues de forage .......................................................................................... 14 2.2.2 Charges minérales et pigments ................................................................... 14 2.2.3 Industrie chimique ....................................................................................... 14 2.2.4 Génie civil.................................................................................................... 14 2.2.5 Médecine, pharmacie .................................................................................. 14 2.3. LA BARYTINE AU NIVEAU MONDIAL : PRODUCTION, UTILISATIONS, MARCHÉS ........................................................................................................... 15 2.3.1 Production mondiale .................................................................................... 15 2.3.2 Utilisation au niveau mondial ....................................................................... 16 2.3.3 Prix sur le marché international ................................................................... 16 3. La barytine : gîtologie et minéralogie, gisements, ressources en France .......................... 19 3.1. PÉTROGRAPHIE ET MINÉRALOGIE .................................................................. 19 3.2. ORIGINE ET TYPOLOGIE DES GISEMENTS ..................................................... 20 3.3. GISEMENTS DE BARYTINE EN FRANCE .......................................................... 21 3.3.1 Gîtes et gisements connus, ressources associées ...................................... 22 3.3.2 Anciennes exploitations : productions cumulées, ressources résiduelles .... 23 3.4. RESSOURCES ET PERSPECTIVES ................................................................... 24 3.4.1 Ressources potentielles de gisements déjà exploités .................................. 25 3.4.2 Ressources potentielles de gisements peu ou pas exploités ....................... 25 3.4.3 Potentiel et contraintes environnementales concernant les principaux gisements .................................................................................................... 26 4. Modes d’exploitation et de traitements, propriétés des produits, spécifications................. 27 4.1. EXPLOITATIONS ................................................................................................. 27 4.2. TRAITEMENTS DE LA BARYTINE, SPÉCIFICATIONS DES PRODUITS ........... 28 4.2.1 Traitements primaires .................................................................................. 28 4.2.2 Enrichissement et élaboration de la barytine industrielle ............................. 28 4.2.3 Spécifications principales ............................................................................ 29 5. Marché français : utilisations, consommation, acteurs industriels, circuits commerciaux .. 31 Mémento Barytine 8 BRGM/RP-63974-FR – Rapport final 5.1. UTILISATION ET CONSOMMATION DE BARYTINE EN FRANCE ..................... 31 5.1.1 Forages (recherche pétrolière, géothermie) ................................................. 31 5.1.2 BTP : bétons et briques denses, bitumes, matériaux insonorisants ............. 31 5.1.3 Charges minérales pour peintures, plastiques, caoutchoucs ....................... 32 5.1.4 Verrerie, métallurgie, céramiques ................................................................ 33 5.1.5 Domaines d’utilisation des sels de baryum produits par l’industrie chimique ...................................................................................................... 35 5.2. ACTEURS INDUSTRIELS EN FRANCE, FLUX ET CIRCUITS COMMERCIAUX, PRIX ..................................................................................................................... 36 5.2.1 Producteurs, négociants, fournisseurs ......................................................... 36 5.2.2 Importations et exportations de barytine naturelle, prix ................................ 38 5.2.3 Importations et exportations de carbonate de baryum naturel ..................... 40 5.2.4 Produits chimiques à base de baryum : importations, exportations.............. 40 5.2.5 Balance commerciale totale : barytine (naturelle et de synthèse) et produits chimiques à base de baryum ......................................................... 40 5.2.6 Arrivages et transport .................................................................................. 41 6. Aspects socio-économiques, prospective et développement durable ............................... 43 6.1. ÉCONOMIE .......................................................................................................... 43 6.2. ÉVOLUTION ATTENDUE DE LA CONSOMMATION, PROSPECTIVE ................ 43 6.3. DÉVELOPPEMENT DURABLE, RECYCLAGE ET SUBSTITUTION .................... 44 6.4. CRITICITÉ ............................................................................................................ 45 6.5. PERSPECTIVES POUR UNE REPRISE DE L’EXPLOITATION ET DE LA PRODUCTION DE BARYTINE EN FRANCE ....................................................... 46 7. Conclusions et recommandations ..................................................................................... 47 8. Bibliographie .................................................................................................................... 49 Annexe 1: Liste des gisements de barytine en France (SIG Mines - 1999) .......................... 51 Liste uploads/Industriel/ brgm-nov-2014-barytine-rp-63974-fr.pdf