Article de référence | Réf : M7040 v2

Minerais de fer
Minerais et fondants

Auteur(s) : Jacques ASTIER

Date de publication : 10 mars 2011

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RÉSUMÉ

Très nombreux, les minerais de fer constituent la matière de base de la sidérurgie. Mais, seulement un nombre limité d'entre eux sont utilisés comme source de fer. Leur environnement naturel (géochimie, minéralogie, géologie) ainsi que leur classification et leurs caractéristiques techniques sont exposés avec détail dans cet article. D'autres matières premières minérales non énergétiques peuvent être utilisées dans le milieu de la sidérurgie, mais uniquement lorsqu'elles ne subissent pas d'importantes transformations. Les minerais de manganèse sont passés en revue, tout comme les fondants et autres additions minérales.

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ABSTRACT

Extremely numerous, iron ores represent the basic material in steelmaking. However, only a limited number of them are used as a source of iron. Their natural environment (geochemistry, mineralogy, geology) as well as their classification and their technical characteristics are exposed in detail in this article. Other non-energy raw mineral materials can be used in steelmaking, but only if they are not subject to significant transformations. Manganese ores are examined, as well as fluxes and other mineral additives.

Auteur(s)

  • Jacques ASTIER : Ancien Directeur à l’Institut de recherche de la sidérurgie française (IRSID) - Ingénieur-conseil - Cette édition est une mise à jour de l’article de P. Salesse, paru dans ce traité en 1989 et modifié par Jacques Blondeau en 2004.

INTRODUCTION

Les minerais contenant du fer sont très nombreux, mais uniquement un nombre limité d’entre eux sont utilisés comme source de fer.

La première partie de cette étude, la plus importante, est consacrée aux minerais de fer qui, par leur tonnage, constituent la matière de base de la sidérurgie. Une deuxième partie décrit brièvement les autres matières premières minérales non énergétiques qui peuvent être utilisées directement par la sidérurgie, à l’exception de celles qui subissent d’importantes transformations avant d’être utilisées sous forme de ferroalliages, de métaux d’addition ou de revêtement, de réfractaires, etc.

Les minerais sont d’abord décrits dans leur environnement naturel : comment le fer est-il réparti à la surface de la terre (géochimie), sous quelle forme se présente-t-il (minéralogie), comment s’est-il accumulé (géologie) ? Puis sont examinées les principales caractéristiques techniques des minerais en relation avec leur utilisation comme matière de base de la sidérurgie.

Un second article [M 7 041] traitera des aspects géographiques et économiques de la production et des utilisations des minerais de fer. Il donne les principales sources actuelles de minerais de fer dans le monde et présente les données économiques permettant de comprendre les marchés internationaux.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m7040


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1. Minerais de fer

1.1 Définitions

Les minerais de fer sont considérés ici essentiellement en tant que matière première de base de la sidérurgie (cf. encadré 1).

Encadré 1 – Historique

Le développement remarquable de la sidérurgie au cours du XXe siècle – la production mondiale d’acier brut est passée de 28 à 847 Mt entre 1900 et 2000 – est indissociable de la découverte puis de la mise en exploitation de nombreux gisements de minerais de fer à hautes teneurs (voir l’article [M 7 041]).

Alors que, dans la première partie du XXe siècle, la production d’acier était localisée à proximité des sources de matières premières, c’est à partir de 1960 que l’on a vu la construction de grandes usines intégrées situées près des marchés de l’acier. Ainsi, en 15 ans, de 1960 à 1974, la sidérurgie a connu un développement spectaculaire (croissance de plus de 7 % par an) avec la création de grands « complexes côtiers ». Le Japon a multiplié sa production par 5 en 10 ans de 1960 à 1970 pour devenir leader mondial avec une production de 100 Mt/an.

L’Europe, dans cette même période, construisait les grandes usines côtières de Tarente en Italie, Redcar en Angleterre, Dunkerque et Fos-sur-Mer en France... Ce boom de la sidérurgie ne pouvait se faire qu’avec un développement de même ampleur de nouvelles mines de minerais de fer et de moyens de transports maritimes adaptés et compétitifs.

C’est ainsi que l’on a vu le développement rapide :

  • de grandes mines de minerais de fer au Brésil, en Australie, en Afrique et au Canada ;

  • du trafic maritime des minerais de fer qui est passé en 15 ans de 95 Mt à 329 Mt/an.

Depuis le choc pétrolier de 1974, la progression de la production sidérurgique mondiale a été beaucoup plus lente et plus instable. Par contre, le développement plus récent du Sud-Est asiatique (Corée-Taïwan) et, surtout, maintenant,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BLONDEL (F.) -   Les types de gisements de fer  -  Chron. Mines Outre-Mer et Recherche Minière. 231, p. 226-246 (1955).

  • (2) - ROUTHIER (P.) -   Les gisements métallifères. Géologie et principes de recherche  -  Masson (1963).

  • (3) - MAISONNEUVE (J.) -   The composition of the precambrian ocean waters  -  Sedimentary geology, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, 31, p. 1-11 (1982).

  • (4) - IISI -   International Iron and Steel Institute  -  Bruxelles.

  • (5) - CNUCED -   Statistiques du minerai de fer  -  (Année 2002).

  • (6) - FEARNLEYS -   Oslo  -  World Bulk Trades (2000).

  • (7)...

NORMES

  • Minerais de fer – Essai au tambour. - ISO 3271 - 1995

  • Minerais de fer – Détermination de la réductibilité. - ISO 4695 - 1995

  • Minerais de fer – Essai statique de désagrégation par réduction à basse température – Partie 1 : Réaction avec CO, CO2 et H2. - ISO 4696 - 01-96

  • Minerais de fer – Essai statique de désagrégation par réduction à basse température – Partie 2 : Réaction avec CO (disponible en anglais seulement). - ISO 4696 - 02-98

  • Boulettes de minerais de fer – Détermination de la résistance à l’écrasement. - ISO 4700 - 1996

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