Les métaux

Faits sur le nickel



Informations sur les utilisations, les ressources, l'offre, la demande et la production de nickel


Republié à partir d'une fiche d'information de l'USGS de mars 2012

Nickel dans les moteurs à réaction: Les alliages de nickel sont utilisés dans les aubes de turbine et d'autres parties de moteurs à réaction où la température peut atteindre 2 700 degrés Fahrenheit et les pressions peuvent atteindre 40 atmosphères. Illustration de NASA.gov.

Qu'est-ce que le nickel?

Le nickel est un métal blanc argenté qui est principalement utilisé pour rendre l'acier inoxydable et d'autres alliages plus solides et mieux capables de résister à des températures extrêmes et à des environnements corrosifs. Le nickel a été identifié pour la première fois comme élément unique en 1751 par le baron Axel Fredrik Cronstedt, minéralogiste et chimiste suédois. Il a initialement appelé l'élément kupfernickel parce qu'il se trouvait dans une roche qui ressemblait à du minerai de cuivre (kupfer) et parce que les mineurs pensaient que les "mauvais esprits" (nickel) dans la roche rendaient difficile pour eux d'en extraire le cuivre.

Le nickel est un oligo-élément essentiel pour certains animaux. Certaines personnes sont sensibles au nickel et peuvent développer une dermatite de contact si leur peau entre en contact étroit avec lui. Bien que de nombreux alliages de nickel, y compris l'acier inoxydable, ne causent pas de problèmes de santé, des précautions particulières doivent être prises pour assurer la sécurité de ceux qui travaillent avec certains autres composés du nickel et même du nickel métallique car ils sont connus pour provoquer le cancer.

Le saviez-vous? Les pièces de 5 cents en circulation ("nickels") produites actuellement par la Monnaie des États-Unis contiennent 25 pour cent de nickel et 75 pour cent de cuivre, en poids.

Le saviez-vous? Des alliages spéciaux nickel-titane, appelés «alliages à mémoire de forme», sont utilisés dans certaines montures de lunettes car ils peuvent rebondir après avoir été pliés.

Comment utilisons-nous le nickel?

Environ 80% du nickel primaire (non recyclé) consommé aux États-Unis en 2011 était utilisé dans des alliages, tels que l'acier inoxydable et les superalliages. Étant donné que le nickel augmente la résistance d'un alliage à la corrosion et sa capacité à résister à des températures extrêmes, les équipements et les pièces en alliages contenant du nickel sont souvent utilisés dans des environnements difficiles, tels que ceux des usines chimiques, des raffineries de pétrole, des moteurs à réaction, des installations de production d'électricité et installations offshore. L'équipement médical, les ustensiles de cuisine et les couverts sont souvent en acier inoxydable car ils sont faciles à nettoyer et à stériliser.

Toutes les pièces de monnaie américaines en circulation, à l'exception du sou, sont faites d'alliages contenant du nickel. Les alliages de nickel sont de plus en plus utilisés dans la fabrication de batteries rechargeables pour ordinateurs portables, outils électriques et véhicules hybrides et électriques. Le nickel est également plaqué sur des éléments tels que les accessoires de salle de bain pour réduire la corrosion et fournir une finition attrayante.

Météorite: La majeure partie du nickel de la Terre provient des impacts de météorites au cours de la formation initiale de notre planète. Cette météorite de fer Sikhote-Alin a une composition d'environ 93% de fer, 6% de nickel et 1% d'oligo-éléments. Photo

Minerai de nickel: Un échantillon de minerai de nickel du complexe igné de Sudbury. Il s'agit d'un spécimen de pentlandite dans de la pyrrhotite d'environ quatre pouces de diamètre. Image USGS.

Minerai de nickel du complexe igné de Sudbury. Le minerai de nickel massif se compose des minéraux pentlandite et pyrrhotite, qui entourent des fragments de roches ignées, sédimentaires et métamorphiques qui ont été arrachées des parois du cratère par l'impact d'un corps extraterrestre. Image USGS.

D'où vient le nickel?

Le nickel est le cinquième élément le plus abondant de la Terre, mais la majeure partie de ce nickel est située dans le cœur, à plus de 1 800 milles sous la surface. Dans la croûte terrestre, deux principaux types de gisements de minerai fournissent la majeure partie du nickel utilisé aujourd'hui: les gisements de sulfures magmatiques (tels que ceux trouvés à Norilsk, Russie; Sudbury, Canada; et Kambalda, Australie) et les gisements de latérite (y compris ceux trouvés à Cuba, Nouvelle-Calédonie et Indonésie). De plus, les nodules et les croûtes de manganèse des fonds marins peuvent contenir autant de nickel que les gisements connus à terre, mais ils ne sont pas actuellement exploités.

Les gisements de sulfures magmatiques contiennent environ 40 pour cent des ressources mondiales de nickel et sont actuellement la source de plus de la moitié de l'approvisionnement mondial en nickel. Des dépôts de nickel peuvent se développer si le magma qui contient de faibles quantités de silice et de grandes quantités de magnésium devient saturé en soufre, généralement en réagissant avec les roches de la croûte terrestre. Un liquide riche en soufre peut se séparer du magma; des ions de nickel et d'autres éléments peuvent y pénétrer. Parce que le liquide riche en soufre est plus dense que le magma, le liquide coule et s'accumule le long de la base des chambres magmatiques, des intrusions ou des coulées de lave, où les minéraux sulfurés contenant du nickel peuvent alors cristalliser. Les minéraux sulfurés contiennent souvent également du cobalt, du cuivre ou des métaux du groupe du platine.

Le complexe igné de Sudbury est la principale source de nickel au Canada et le deuxième plus grand gisement de sulfure de nickel au monde. Le complexe est unique car il s'est formé lorsqu'un corps extraterrestre, probablement une comète, a frappé la Terre il y a environ 1 850 millions d'années. Des parties de la croûte terrestre près de l'impact ont fondu et ont formé une grande couche de magma dans le cratère résultant; du sulfure liquide contenant du nickel s'est accumulé le long de la base de la couche de magma, et des minéraux sulfurés contenant du nickel et du cuivre en ont cristallisé.

Les gisements de latérite hébergent environ 60% des ressources mondiales de nickel. Les dépôts de latérite se forment dans des environnements chauds, humides, tropicaux ou subtropicaux lorsque des roches ignées contenant de faibles quantités de silice et de grandes quantités de magnésium sont décomposées par l'altération chimique. Les intempéries éliminent certains des composants de la roche d'origine, créant des dépôts résiduels où des éléments tels que le nickel peuvent être concentrés.

Noyau de nickel de la Terre: L'abondance crustale moyenne de nickel n'est que d'environ 100 parties par million. Cependant, le noyau interne de la Terre serait un alliage fer-nickel et le noyau externe est une masse fondue composée principalement de fer et de nickel. Image USGS.

Nickel: offre et demande mondiales


Production de nickel 2011
PaysTonnes métriques
Australie215,000
Botswana26,000
Brésil109,000
Canada220,000
Chine89,800
Colombie76,000
Cuba71,000
République Dominicaine21,700
Indonésie290,000
Madagascar5,900
Nouvelle Calédonie131,000
Philippines270,000
Russie267,000
Afrique du Sud44,000
États Unis0
Autres pays103,000
Les valeurs ci-dessus correspondent à la production de 2011 tonnes métriques de nickel tirée du USGS Mineral Commodity Summaries, janvier 2013.

Il n'y avait pas de mines de nickel actives aux États-Unis en 2011, bien que de petites quantités de nickel aient été récupérées comme sous-produit du traitement des minerais de cuivre et de palladium-platine. Plusieurs gisements au Minnesota et au Michigan devraient entrer en production d'ici 2015.

Le nickel recyclé est une source d'approvisionnement extrêmement importante. En 2011, le nickel recyclé représentait environ 43% de la consommation américaine de nickel.

La Russie était le premier producteur de nickel en 2011, suivie par l'Indonésie, les Philippines et le Canada. De 2007 à 2010, le Canada a fourni environ 38% des importations américaines de nickel, suivi, par ordre d'importance, de la Russie (17%), de l'Australie, de la Norvège et d'autres pays. La majeure partie des réserves de nickel connues dans le monde est concentrée en Australie, au Brésil, au Canada, à Cuba, en Nouvelle-Calédonie et en Russie.

Le saviez-vous? Les fûts de bière en acier inoxydable nickelé restent souvent utilisés pendant 30 à 40 ans.

Le saviez-vous? Les chondrites, le type de météorite le plus courant, contiennent 100 à 1 000 fois plus de nickel que presque toutes les roches terrestres.

Assurer les approvisionnements futurs en nickel

Les États-Unis dépendent des importations et du recyclage pour leurs approvisionnements en nickel, et cette situation ne devrait pas changer de manière significative pendant au moins les 25 prochaines années. Le risque de rupture de l'approvisionnement est cependant faible, car il existe des réserves mondiales suffisantes, réparties dans plus de 10 pays, pour répondre à la demande projetée de nickel pour de nombreuses années à venir. Le gouvernement américain ne détient plus de nickel dans le stock de la Défense nationale. La production des gisements de latérite devrait augmenter à mesure que les ressources en nickel des mines de sulfures existantes s'épuisent.

Pour aider à prédire où pourraient se trouver les futurs approvisionnements en nickel, les scientifiques de l'USGS étudient comment et où les ressources en nickel sont concentrées dans la croûte terrestre et utilisent ces connaissances pour évaluer la probabilité de l'existence de gisements de nickel non découverts. L'USGS a mis au point des techniques pour évaluer les ressources minérales afin de soutenir l'intendance des terres fédérales et d'évaluer la disponibilité des ressources minérales dans un contexte mondial. L'USGS compile également des statistiques et des informations sur l'offre, la demande et le flux de nickel dans le monde. Ces données sont utilisées pour éclairer l'élaboration des politiques nationales américaines.