Tantale (Ta)

Le tantale est un métal de transition, gris-bleuté, dense, malléable, ductile et très dur. Il possède le quatrième plus haut point de fusion parmi les métaux (après W, Re et Os). Le tantale est très résistant à la corrosion par les acides et a une permittivité élevée (condensateurs de plus faible volume et plus robustes que ceux à bases autres). Sa dureté et sa résistance à la chaleur sont prisées pour les superalliages et les outils de coupe. Le tantale n’a pas de rôle biologique connu et n’est pas toxique aux doses usuelles. Sa grande stabilité fait qu’il est couramment utilisé en chirurgie orthopédique et réparatrice, ainsi que comme traceur. A l’instar du tungstène, de l’étain et l’or, le tantale fait partir des minerais de conflits. Il est produit comme principale substance dans les gisements où il est exploité en Ethiopie, et en tant que co-produit de l’étain au Rwanda (principal pays producteur), en République Démocratique du Congo et en Malaisie, ainsi que co-produit du lithium en Australie et au Canada. Il est aussi valorisé à toute petite échelle dans d’autres mines ou carrières (France, Brésil).

Fichiers

Matrice de criticité

Usages et consommation

Répartition des usages du tantale en 2018

Consommation totale

2 000 t Ta

Source de données : Roskill, 2019

Principaux usages du tantale dans le monde en 2018

Condensateurs (34%) : usages qui requièrent des hautes performances ou hautes températures (smartphones, disques durs, automobiles etc.)
Métallurgie (9%) : prothèses, creusets, échangeurs thermiques etc.
Composés chimiques (20%) : protection galvanique des bateaux contre la corrosion, certaines anodes utilisées pour la production du chlore ou de la soude par exemple
Superalliages (18%) : turbines de réacteurs d’avions ou à gaz
Cibles de pulvérisation (14%) : dépôt de couches minces de nitrure de tantale sur des substrats métalliques contre la corrosion
Carbures (5%) : outils de découpe, revêtement de moules en acier etc.

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

Suite à une pénurie mondiale en 2018 de condensateurs multi-couches en céramiques (MLCC) ne contenant pas de tantale, les condensateurs au tantale ont regagné des parts de marché (hausse de la demande de 16% en 2018, après une baisse régulière de 3% par an entre 2002 et 2017. Cette tendance pourrait se poursuivre à moyen terme.
Usage en hausse des superalliages, dont la croissance est estimée à 7% par an d’ici 2027, en raison du dynamisme des commandes aéronautiques récentes
La croissance de la demande en tantale devrait être comprise entre 4 et 5% par an selon Roskill, portée par le développement des appareils électroniques hautes performances et donc des condensateurs au tantale

Production mondiale

Production minière de tantale en 2017

Total mondial en 2017

1 768 t Ta

Source de données : WMD, 2019

La substance est-elle est un sous-produit ? Variable selon les pays

Pro parte en produit principal (Éthiopie)
Pro parte en co-produit de l’étain (R.D. Congo, Rwanda, Malaisie) ou du lithium (Australie)
Pro parte en sous-produit minoritaire d’autres substances comme le niobium ou les Terres Rares (Brésil, France etc.)

Production minière mondiale 2017

La production minière de tantale a été de 1 768 t Ta en 2017. Le tantale provient à 53% de mines artisanales, 33% de mines industrielles, 7% en sous-produit du lithium et 7% des scories d’étain⁴
Possible sous-estimation des productions illégales et des producteurs non-membres du TIC (Tantalum- Niobium International Study Center), pouvant aller jusqu’à 30% du total produit.

Principaux pays producteurs miniers de tantale en 2017

République Démocratique du Congo (43%), Rwanda (22%), Chine (6%), Brésil (6%), Australie (6%), Éthiopie (5%), Nigéria (4%), Mozambique (3%), Russie (3%).
Concentration modérée : IHH = 0,25

Production métallurgique mondiale de tantale métal 2017

Pas de données disponibles distinctes de la production minière. La production métallurgique est probablement équivalente à 85-90% de la production minière, compte tenu des pertes au cours de la purification
Production primaire estimée en 2017 : entre 1 500 et 1 600 t Ta
Production secondaire : estimée entre 20 et 30% de la production primaire, soit entre 350 et 530 t
Répartition : les principaux producteurs sont les sociétés Ningxia Non-Ferrous Metals (Chine), Global Advanced Materials (USA, Australie et Japon), HC Stark (Allemagne) et Umicore (Belgique)

Taux de croissance annuel moyen (TCAM)

TCAM lissé sur 2 ans de la production minière entre 1993 et 2004 : + 13,1%
TCAM lissé sur 2 ans de la production minière entre 2004 et 2010 : - 6,2%
TCAM lissé sur 2 ans de la production minière entre 2010 et 2017 : + 10,2%

Ressources et réserves

Estimation des réserves de tantale en 2019

Total mondial

310-330 kt Ta

Source de données : USGS, TIC

Réserves connues et évolution

Entre 310 et 330 kt Ta (>150 ans de de la production de 2017)
Il y a peu d’évaluations exhaustives et vérifiables des réserves minières en tantale au sens des normes CRIRSCO (JORC ou NI-43-101), et il n’y en a pas en Afrique centrale. Les chiffres disponibles ne sont qu’estimatifs et sont amenés à être révisés régulièrement
Réserves estimées à 153 kt Ta en 2011, 135 kt Ta en 2015 et plus de 110 kt en 2019 par l’USGS, qui ne prennent en compte que les réserves australiennes et brésiliennes.

Répartition géographique des réserves

Non déterminée précisément. L’Australie et le Brésil représentent respectivement 23 et 10% des réserves mondiales. Les réserves en tantale sont relativement bien réparties selon les continents, à l’exception notable de l’Europe qui représente moins d’un pourcent des réserves mondiales.
Concentration modérée des réserves (IHH non disponible)

Perspectives d’évolution de la production

Si la production mondiale de tantale était dominée depuis plusieurs années par les sources artisanales d’Afrique centrale, l’Australie devrait revenir sur le devant de la scène, en particulier via l’exploitation de pegmatites géantes pour le lithium. Roskill estime que d’ici 2022, l’Australie pourrait produire 20% du tantale mondial. La compétition entre les minerais australiens et ceux d’Afrique centrale pourrait jouer en défaveur de ces derniers, toujours sous contrainte de règlements sur les minerais de conflit
Hausse de la production au Brésil, avec les expansions des mines de Pitinga et Mibra, exploitées respectivement par Minsur et AMG
Le marché devrait donc être excédentaire à court terme mais les producteurs restent très prudents sur le fait de ne pas inonder le marché et donc de provoquer une baisse trop importante des prix

Substituabilité

Possibles dans plusieurs applications, mais avec des pertes de performances (pour les condensateurs en particulier) ou à des coûts plus élevés

Substitutions de substances :

Carbures : niobium ou tungstène
Superalliages : hafnium, iridium, molybdène, niobium, tungstène, rhénium et vanadium
Applications nécessitant une résistance à la corrosion : verre, molybdène, nickel, niobium, platine, titane, acier inoxydable et zirconium
Prothèses : titane, céramique

Substitutions de technologies

Condensateurs au tantale : condensateurs MLCC (multi-couches en céramique), au niobium ou à l’aluminium

Recyclage

Taux de recyclage

La production secondaire inclut les apports du recyclage et des concentrés de synthèse (ou syncon) obtenus à partir des scories pauvres en étain. Elle contribue en général à hauteur de 20 à 30% de la production mondiale de tantale, soit entre 350 et 530 tonnes
Le tantale est principalement recyclé à partir des chutes obtenues lors de la fabrication des superalliages, des composants électroniques et des carbures cémentés tantalifères (« new scrap »)
En fin de vie (« old scrap »), le recyclage est plus compliqué et concerne principalement les condensateurs (et les composants électroniques en général). Ce type de recyclage a été estimé à moins de 1% par l’UNEP en 2011. Etant donné la quantité toujours plus importante de cartes électroniques sur le marché, le développement de leur recyclage reste un enjeu majeur.

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.

Variations des prix dans l’UE (Ta métal 99,8% et tantalite 25% Ta₂O5)

Prix moyen 2019 (janvier-décembre 2019) : Ta métal : 275 US$/kg – Tantalite : 113 US$/kg Ta contenu
Évolution du prix sur 1 an: Ta métal : - 27,6% – Tantalite : - 33,5%
Évolution du prix depuis 2000-2001: Ta métal : n.d. – Tantalite : - 0,3%
Ordre de grandeur de la valeur du marché du Ta métal (275 000 US$/t, prix moyen 2019 × 1 768 t, production métallurgique en 2017) : 486 M US$

Restrictions au commerce extérieur, réglementations

Restrictions au commerce international

Le Parlement et le Conseil européens ont adopté le règlement (UE) 2017/821 en mai 2017 qui fixe un devoir de diligence à l’égard des importateurs de l’UE de la chaîne d’approvisionnement en minerais et métaux du tantale, de l’étain, du tungstène et de l’or (3TG). Ce règlement européen se base sur les Principes directeurs de l’OCDE et sera effective en France le 01/01/2021
De la même manière aux Etats-Unis, le tantale et ses composés sont soumis à la loi Dodd-Franck, votée en 2010

Réglementation REACH

Le tantale et ses composés ont été enregistrés en 2013 auprès de REACH mais ne présentent pas de risques avérés pour le moment (à la date d’élaboration de la présente fiche)

Production française primaire et secondaire - ressources

Production minière française

La carrière de kaolin d’Échassières (03), exploitée par Imerys, produit un concentré à Sn-Ta-Nb en sous- produit. Les données de production sont confidentielles mais celle-ci serait de l’ordre de 55 t de concentré à 10% Ta₂O₅ par an
Historiquement, 90 t de colombo-tantalite ont été produites en Guyane entre 1969 et 1990
Ressources évaluées en France :
- Échassières (03) : ressources potentielles estimées à 5 000 t Ta+Nb
- Tréguennec (29) : ressources évaluées à 1 600 t Ta
- Monts d’Ambazac (87) : plusieurs indices mis en évidence
- Guyane (973) : ressources évaluées entre 850 et 1 150 t Ta+Nb (probablement fortement sous-estimées)

Production métallurgique primaire française

Pas de producteur français de tantale raffiné

Recyclage en France

Potentiel évalué entre 50 et 100 t par an mais recyclage limité

La filière industrielle en France

Entreprises françaises impliquées dans la chaîne de valeur du tantale

Pas de producteur de tantale affiné en France. Il est consommé principalement sous forme de tantale allié (superalliages) pour l’aéronautique, de tantale métal pour les missiles, les prothèses, les applications chirurgicales, et enfin sous forme de poudre d’oxyde pour l’optique et l’électronique.
Métallurgie : Aucune
Produits intermédiaires :
- Exxelia Tantalum (ex-FIRADEC) conçoit et fabrique deux types de condensateurs au tantale : à électrolyte solide et électrolyte gélifié. L’entreprise est basée à St-Nazaire (44)
- Mersen produit des équipements industriels et anticorrosion à base de tantale (échangeurs de chaleur, agitateurs, colonnes) dans son usine en Allemagne
- STMicroelectronics développe, fabrique et commercialise des puces électroniques contenant entre autres des condensateurs pouvant être au tantale
Industries aval dépendantes du cadmium métal : aéronautique, défense, électronique, industrie de la découpe, chimie, pharmacie, domaine de l’agroalimentaire etc.

Commerce extérieur, consommation française

Consommation française apparente en 2018 (production + importations – exportations)

Consommation apparente de -46 t de Ta, prenant en compte le tantale sous forme de minerais, de pièces, d’ouvrages, de déchets, de débris et de condensateurs
Chiffre peu significatif puisque pour plusieurs références, le tantale est mélangé avec d’autres métaux comme le vanadium, le niobium ou encore le molybdène. De plus, il existe un mélange de différentes formes de tantale dans ce calcul (tonnes de condensateurs et non de tantale contenu dans les condensateurs)