Le rôle de Rio Tinto sur le marché du scandium et des alliages d'aluminium

Le scandium est un élément qui fait partie des terres rares. Il entre dans la fabrication d'avions militaires et civils, de lasers et de piles à combustible. L'oxyde de scandium se présente sous la forme d'une poudre blanche dont le prix varie selon la pureté et l'offre et la demande. Il n'y a pas de marché organisé à l'échelle mondiale pour le scandium. Selon le US Geological Survey, l'oxyde de scandium de haute pureté se vendait en 2019 autour de 3 900 dollars américains le kilogramme.

L'oxyde de scandium est également utilisé pour produire des alliages mères aluminium-scandium à haute performance pour l'industrie aérospatiale, l'industrie militaire et l'impression 3D. Son avantage est de produire des alliages qui permettent d'effectuer des soudures d'une grande efficacité, ce qui réduirait le poids des aéronefs de 10 à 15 % et le temps de leur assemblage.

L'application la plus importante de ces alliages demeure la production d'avions de combat comme en fait foi le titre d'un article récemment publié sur le site Web de Rio Tinto intitulé « Des résidus minéraux aux avions de chasse – Une nouvelle source pour un minéral critique ». Dans cet article Rio Tinto vante le fait que le scandium est un sous-produit du recyclage des résidus miniers une fois que le concentré de minerai d'ilménite est traité pour en récupérer l'oxyde de titane. Selon le raisonnement promu par les différents paliers de gouvernements, la récupération du scandium pour en faire des alliages avec l'aluminium cadre bien dans les projets de « développement durable » promus par le gouvernement du Québec, tout cela pour faire oublier que « ces alliages pourraient être utilisés dans divers secteurs : de l'aérospatiale et de la défense[1] ».

Un communiqué du 14 janvier de Rio Tinto rappelle aussi que l'oxyde de scandium est utilisé pour améliorer les performances des piles à combustible à oxyde solide, qui sont utilisées comme source d'énergie pour les centres de données et les hôpitaux, ainsi que dans des produits de niche tels que les lasers à des fins militaires, l'éclairage de stades ou de studios de télévision.

D'autres applications futures sont envisagées pour les écrans d'ordinateur et de télévision, les câbles de transmission électriques à haute tension plus conducteurs, et dans l'industrie automobile où des alliages d'aluminium-scandium 40 à 60 % plus légers et d'une plus grande dureté sont appelés à remplacer de plus en plus l'acier, le titane et d'autres matériaux composites utilisés dans les véhicules hybrides et électriques[2].

Aujourd'hui, par exemple, la poudre d'alliage aluminium-scandium-magnésium est utilisée pour la fabrication additive (impression 3D des métaux par fusion au laser) pour créer des composantes utilisées dans la construction d'avions. Cela permet de créer des composantes à haute résistance pour l'industrie aérospatiale, qui ont des propriétés exceptionnelles de haute résistance à la fatigue avec une résistance spécifique proche de celle du titane. Le scandium se trouve également dans les céramiques électroniques et les compositions de verre. Certaines des céramiques créées avec du scandium ont une dureté élevée qui se rapproche de celle des diamants.

Notes

1. « Des résidus minéraux aux avions de chasse – Une nouvelle source pour un minéral critique », site Web de Rio Tinto - Canada - Nouvelles - Histoires 

2. « Are Aluminium-Scandium Alloys the Future ? », Aluminium Insider, 28 juillet 2017


Cet article est paru dans

Numéro 20 - 22 mars 2021

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