L'uranium des phosphates

Moins de 4.000 tonnes d'uranium pourraient être extraites des phosphates chaque année dans le monde, à comparer à une consommation d'uranium de 65.000 tonnes en 2005.

L'uranium se trouve en très faible quantité dans les phosphates. La teneur varie de 50 à 200 ppm (parties par million), avec une teneur moyenne de 100 ppm soit cent tonnes d'uranium pour un million de tonnes de minerai de phosphate.

Ce taux est trop faible pour donner lieu à une exploitation directe de l'uranium des phosphates. L'uranium peut seulement être un produit associé et secondaire (co-produit) issu du traitement des phosphates lors de la production de l'acide phosphorique (H₃PO₄).

Un raisonnement simpliste ferait croire qu'il est possible d'obtenir chaque année 14.200 tonnes d'uranium à partir de 142 millions de tonnes de phosphates, sur la base d'une teneur moyenne de 100 ppm d'uranium dans le phosphate.

Une étude de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA/IAEA) montre que la réalité est bien différente. En pratique, une production de 142 millions de tonnes de phosphate permettraient seulement la production de 3.700 tonnes d'uranium par an, en supposant que toutes les usines de production d'acide phosphorique dans le monde soient pourvues d'installations pour la production d'uranium. Des quantités encore plus faibles sont obtenues sur la base d'analyses des teneurs en uranium dans les phosphates des principaux pays producteurs.

L'uranium est extrait de l'acide phosphorique, dans le traitement des phosphates par voie humide. Ce processus ne concerne qu'une partie des phosphates traités dans le monde, ce qui explique qu'un quart seulement des phosphates produits dans le monde peut donner lieu à une production d'uranium.

Cela implique que les 400 usines d'acide phosphorique qui existent à travers le monde soient pourvues d'installations pour en extraire l'uranium. Cela ne pourra pas se faire partout, demandera beaucoup de temps et d'investissements tout en étant soumis aux autorisations et au contrôle de l'Agence internationale de l'énergie atomique.

La production de phosphate varie d'une année à l'autre mais ne devrait pas augmenter. Selon l'association de l'industrie des fertilisants, le pic de production des phosphates (peak phosphorus) a été atteint en 1988 avec une production mondiale de 166 millions de tonnes. L'uranium devrait avoir son maximum de production vers 2025 (peak uranium) alors que celui du pétrole (peak oil) semble déjà atteint.

Une autre limitation de la production des phosphates viendra justement du prix du pétrole, lequel sera toujours plus élevé à mesure du déclin de la production pétrolière. En effet, la production de phosphates est liée pour l'essentiel à la consommation d'engrais phosphatés. L'augmentation du coût de l'énergie (pétrole en particulier) entraînera une diminution de la demande de ces engrais et donc de la production de phosphates, ce qui réduira d'autant les possibilités d'extraction de l'uranium.

L'étude de l'AIEA mentionne une teneur de 6 à 120 parties par million (ppm) d'uranium dans les phosphates d'origine marine (marine phosphorite) qui sont les gisements les plus nombreux et les plus importants dans le monde. La teneur peut atteindre 600 ppm dans les phosphates d'origine organique (organic phosphorite), mais ceux-ci sont beaucoup moins nombreux et participent peu à la production mondiale de phosphate.

La production moyenne de phosphate dans le monde, entre 1996 et 2005 (selon le US Geological Survey) a été de 137,6 millions de tonnes, contenant 42,9 millions de tonnes de P₂O₅ (anhydride phosphorique) qui est la base de l'industrie de l'acide phosphorique et des engrais phosphorés.

Selon une étude de la FAO, la teneur en uranium des phosphates des principaux pays producteurs est assez faible, allant de 12 ppm à 82 ppm pour les trois quarts de la production mondiale.

Production mondiale de phosphate - 1996-2005 (Millions de tonnes de minerai)

Etats-Unis Chine Maroc Russie Tunisie Autres Monde

Phosphate 39,0 23,5 23,4 10,2 7,8 33,8 137,6

P₂O₅ 12,2 7,3 7,3 3,2 2,4 10,5 42,9

U en ppm 41 à 59 31 82 ? 12 ? ?

U en ppm : Uranium en parties par million (1 / 1.000.000)
Le taux d'anhydride phosphorique P₂O₅ dans le phosphate est 31,2% en moyenne.

Note : Les productions de phosphates indiquées par l'Association des industries des fertilisants sont un peu supérieurs à celles des statistiques de l'USGS, mais la proportion d'anhydride phosphorique (P2O5) dans le phosphate reste identique (31,2%).

Sources :
- Analysis of uranium supply to 2050, IAEA 2001 (International atomic energy agency - AIEA : Agence internationale de l'énergie atomique)
- Utilisation des phosphates naturels pour une agriculture durable, FAO 2004 (Food and Agriculture Organization of the United Nations – Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture).
- Phosphate rock statistics and information, USGS (United States Geological Survey – Inventaire géologique, Etats-Unis)

Peak Phosphorus Le pic du phosphore
Uranium Recovery from Phosphates La récupération de l'uranium des phosphates
Uranium resources and nuclear energy Rapport sur les ressources d'uranium et l'énergie nucléaire (décembre 2006)

	Etats-Unis	Chine	Maroc	Russie	Tunisie	Autres	Monde
Phosphate	39,0	23,5	23,4	10,2	7,8	33,8	137,6
P₂O₅	12,2	7,3	7,3	3,2	2,4	10,5	42,9
U en ppm	41 à 59	31	82	?	12	?	?