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Paysage mondial de la fusion du cuivre et développement intelligent [[Conférence SMM sur le cuivre]]
mai 06, 2025, at 4:07 pm
Le 23 avril, lors du CCIE-2025SMM (20e) Congrès de l'industrie du cuivre et Exposition de l'industrie du cuivre - Forum principal, organisé par SMM Information & Technology Co., Ltd., SMM Metal Trading Center et Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., avec Jiangxi Copper Corporation et Yingtan Land Port Holding Co., Ltd. en tant que principaux sponsors, et Shandong Humon Smelting Co., Ltd. en tant que co-organisateur spécial, Xinhuang Group et Zhongtiao Mountain Nonferrous Metals Group Co., Ltd. en tant que co-organisateurs, Wang Jianlong, directeur adjoint du Département de la métallurgie de China ENFI Engineering & Technology Co., Ltd., a partagé ses perspectives sur le paysage mondial de la fonte du cuivre et le développement intelligent. Ben Knoefler, président du conseil d'administration de KCI Group, a analysé le marché mondial du cuivre pour 2025.
1 Répartition mondiale des ressources en cuivre
Dans l'ensemble, les ressources en cuivre dans le monde sont relativement abondantes, avec une estimation de 31 milliards de tonnes de ressources en cuivre terrestres et 7 milliards de tonnes dans les nodules des profondeurs marines. Les minéraux naturels de cuivre comprennent le cuivre natif, les oxydes et les sulfures. Les réserves mondiales prouvées de cuivre sont d'environ 10 milliards de tonnes, et sur la base de la production minière actuelle, la période d'assurance statique pour l'extraction est d'environ 45 ans.
En termes de répartition régionale, les principales zones où les ressources en minerai de cuivre sont concentrées à l'échelle mondiale sont les suivantes :
(1) Les contreforts occidentaux des Andes au Pérou et au Chili, en Amérique du Sud ;
(2) La région de la Cordillère dans la partie occidentale du continent nord-américain, principalement aux États-Unis et au Mexique ;
(3) L'Afrique centrale, en particulier en RDC et en Zambie ;
(4) L'Asie centrale, principalement au Kazakhstan, en Mongolie et en Russie ;
(5) L'Australie.
Les cinq premiers pays en termes de réserves en minerai de cuivre sont le Chili, le Pérou, l'Australie, la Russie et la RDC, représentant environ 57 % du total.
2 Consommation mondiale de cuivre raffiné
La consommation mondiale de cuivre est principalement concentrée dans deux types de pays ou de régions. Le premier type est celui des pays occidentaux développés traditionnels, où la consommation de cuivre est relativement stable. L'autre type est celui des pays et régions en développement connaissant une croissance économique rapide, qui ont des taux de croissance de la consommation de cuivre plus élevés et sont des facteurs clés de la croissance de la consommation mondiale de cuivre. Selon les statistiques de l'ICSG, la consommation mondiale de cuivre raffiné en 2024 était de 28,577 millions de tonnes, en hausse de 5,79 % en glissement annuel. La croissance de la consommation mondiale de cuivre raffiné est principalement soutenue par une forte demande apparente en Chine.
Les principaux domaines de consommation mondiale de cuivre sont les réseaux électriques, la construction, les biens de consommation, les transports et les machines d'ingénierie, représentant respectivement 28 %, 27 %, 22 %, 12 % et 11 % de la consommation. En tant que matière première de base, les variations de la consommation de cuivre sont étroitement liées au développement économique mondial. Ces dernières années, la consommation de tôles/feuilles et bandes de cuivre dans les domaines traditionnels et de feuilles de cuivre pour circuits imprimés a été relativement faible, tandis que l'utilisation du cuivre dans les secteurs de l'énergie et des nouvelles énergies a bien performé.
3 Production mondiale de cuivre raffiné et répartition des capacités
La production mondiale de cuivre raffiné en 2024 était de 28,0228 millions de tonnes, en hausse de 4,07 % en glissement annuel. L'augmentation de la production de cuivre raffiné est principalement due à l'expansion des capacités en Chine et en RDC, tandis que la production dans les autres régions a diminué d'environ 1 %.
En tant que plus grand consommateur et producteur de cuivre raffiné, la Chine ne dispose pas d'un avantage significatif en termes de ressources en minerai de cuivre et doit importer de grandes quantités de concentrés de cuivre.
Production de cuivre raffiné et importations de concentrés de cuivre en Chine
En 2024, la production de cuivre raffiné en Chine était de 13,644 millions de tonnes, et les importations de concentrés de cuivre étaient de 28,11 millions de tonnes.
Pour faire face à la situation actuelle de l'industrie de la fonte du cuivre, les départements nationaux compétents favorisent le développement sain et ordonné de l'industrie de la fonte du cuivre par le biais de politiques industrielles, de politiques environnementales et d'autres mesures.
D'une manière générale, du côté de l'offre, des efforts sont déployés pour approfondir les réformes structurelles du côté de l'offre, contrôler strictement l'expansion désordonnée des capacités de fonte du cuivre et accélérer la transformation intelligente et verte. Du côté de la demande, les entreprises sont invitées à accélérer les progrès technologiques, à surmonter les lacunes des nouveaux matériaux à base de cuivre et à exploiter pleinement les applications potentielles du cuivre dans les nouveaux projets d'infrastructures et de construction.
Principales fonderies de cuivre en Chine
Selon des statistiques incomplètes, il y a plus de 40 fonderies de cuivre (lignes de production) dans tout le pays, dont quatre groupes ont une capacité de plus de 1 million de tonnes par an.
4 Procédés mondiaux de fonte du cuivre et leur développement
Procédés de fonte du cuivre
Pyrométallurgie (80 %) : Les impuretés sont éliminées sous forme de scories à haute température, aboutissant à une anode de cuivre, qui est ensuite électrolysée pour produire du cuivre raffiné.
La fusion traditionnelle des mattes, principal procédé de fonte du cuivre, convient aux minerais sulfures. La fusion du cuivre en une seule étape, dont l'application industrielle est limitée, convient aux minerais sulfures dans des conditions spéciales de matières premières.
Hydrométallurgie (20 %) : Le cuivre est enrichi en solution par des procédés de lixiviation et d'extraction, suivis de l'électrodéposition pour produire du cuivre raffiné.
• Lixiviation-extraction-électrodéposition, adapté aux minerais d'oxyde, en particulier pour le traitement à grande échelle de minerais d'oxyde de faible teneur.
• Grillage-lixiviation-extraction-électrodéposition, adapté aux minerais sulfures, aux minerais mixtes et aux minerais de cuivre-cobalt.
• Lixiviation sous pression d'oxygène-extraction-électrodéposition, adapté aux minerais sulfures, aux minerais mixtes et aux minerais de cuivre-cobalt.
Flux de procédé pyrométallurgique du cuivre
Il a également détaillé le flux de procédé hydrométallurgique du cuivre, y compris la grillage, la lixiviation, l'extraction et l'électrodéposition.
Plusieurs principaux procédés de fusion des mattes et leur développement
► Fusion flash :
La technologie de fusion flash comprend la fusion flash Outokumpu et la fusion flash INCO, la technologie Outokumpu étant largement appliquée. La Chine a commencé à introduire la technologie de fusion flash dans les années 1980.
Xiangguang Copper a innové avec audace sur la base de la technologie de fusion flash, inventant la technologie de fusion flash à vortex, qui a reçu un brevet d'invention national.
Les avantages comprennent une capacité élevée, une forte automatisation et une durée de vie plus longue du four ; les inconvénients comprennent des investissements élevés, un système de préparation des charges complexes, une faible adaptabilité aux matières premières à forte teneur en impuretés et la nécessité de réduire les coûts par des effets d'échelle.
Les développements récents comprennent : fusion à haute teneur en oxygène (même oxygène pur), expansion ultérieure de la capacité d'un seul four (500 000 tonnes par an), innovation et amélioration continues des équipements de procédé et localisation progressive.
► Fusion par soufflage par le haut :
La technologie de fusion par soufflage par le haut, y compris la fusion Ausmelt et la fusion ISA, a été introduite en Chine dans les années 1990.
Les caractéristiques de la technologie de fusion par soufflage par le haut comprennent l'utilisation d'une lance immergée pour souffler de l'air et de l'oxygène dans le bain de fusion, fournissant une forte agitation et une bonne cinétique de réaction, ainsi qu'une forte efficacité de production. Les inconvénients comprennent la nécessité d'ajouter du combustible, l'incapacité à séparer les scories et le cuivre dans le four, nécessitant un four électrique de décantation, une consommation énergétique globale élevée, une faible utilisation de l'oxygène et du combustible et une durée de vie courte du four.
Les développements récents comprennent : augmentation de la concentration en oxygène, amélioration de la teneur en matte, augmentation de la température de fusion et prolongation continue de la durée de vie de la lance et du four.
► Fusion par soufflage par le bas :
La fusion par soufflage par le bas est une nouvelle technologie de fonte du cuivre avec des droits de propriété intellectuelle indépendants de China ENFI. Elle a été appliquée industriellement pour la première fois au Vietnam en 2002, et la première ligne de production de fonte du cuivre par soufflage par le bas en Chine a été mise en service en 2008.
Les avantages comprennent une préparation simple des charges, un faible investissement dans le four, une forte utilisation de l'oxygène et une forte adaptabilité aux matières premières, capable de traiter des matières premières à forte teneur en impuretés. Les inconvénients comprennent une teneur élevée en cuivre dans les scories et un faible taux de récupération direct.
Les développements comprennent : expansion ultérieure de la capacité de traitement d'un seul four (1,8 million de tonnes par an de concentré) ; en tant que technologie représentative pour la capture de l'or dans les mattes, elle a des exigences faibles en termes de teneur en cuivre dans le concentré et a été appliquée dans le traitement de concentrés d'or complexes à Shandong Humon, Central China Gold et Guotou Jincheng. Zhongjin Lingnan Copper Co., Ltd. (anciennement Dongying Fangyuan) a développé la « Méthode Zhongjin » pour la fonte du cuivre en deux étapes basée sur la fusion par soufflage par le bas. China ENFI et Baotou Huading Copper Industry ont développé le procédé à trois fours à soufflage par le bas basé sur la fusion par soufflage par le bas et le soufflage continu par le bas.
► Fusion par soufflage latéral :
Sur la base de la technologie de fusion Vanyukov, la Chine a développé et appliqué la technologie de fusion à double soufflage latéral enrichie en oxygène en 2009, qui s'est rapidement développée ces dernières années.
Les caractéristiques de la technologie de fusion par soufflage latéral comprennent le soufflage d'air et d'oxygène dans le bain de fusion par des tuyères des deux côtés du four, améliorant les conditions de transfert de masse et de chaleur, avec une faible pression de soufflage, une faible teneur en cuivre dans les scories et un fonctionnement relativement simple. Les inconvénients comprennent la nécessité d'ouvrir et de boucher manuellement les tuyères et la nécessité d'ajouter du charbon (principalement pour inhiber le fer magnétique dans les scories).
Développements récents : Réalisé rapidement un bond de 100 000 tonnes de capacité à 400 000 tonnes de capacité, avec une surface maximale du lit atteignant 70 mètres carrés.
► Soufflage dans un convertisseur P-S :
Le soufflage dans un convertisseur P-S, inventé en 1905, est utilisé depuis plus d'un siècle et reste la principale technologie de soufflage des mattes de cuivre dans le monde.
Les avantages comprennent un fonctionnement flexible et la capacité d'équilibrer divers matériaux froids contenant du cuivre et du cuivre froid acheté à l'extérieur en utilisant la chaleur de réaction.
Les inconvénients comprennent un fonctionnement intermittent périodique, de grandes fluctuations du volume des gaz de fumée et de la teneur en soufre, qui sont défavorables aux systèmes de fabrication d'acide, de grands volumes de collecte des gaz de fumée et une pollution difficile à résoudre par le SO₂ à basse altitude causée par le levage des poches.
Les inconvénients des convertisseurs P-S ont incité les métallurgistes à rechercher des technologies de soufflage continu.
► Soufflage flash :
Le premier four à soufflage flash au monde a été mis en service chez Kennecott Utah Copper en 1995, formant le procédé « double flash » lorsqu'il est associé à la fusion flash.
Xiangguang Copper a été le premier en Chine à introduire la technologie « double flash », et le premier four à soufflage flash en Chine a été mis en service en 2007. Après des années d'amélioration, il s'est développé en technologie de soufflage flash à vortex.
Actuellement, six fours à soufflage flash sont en service en Chine, dont cinq sont associés à la fusion flash, chacun ayant une capacité de plus de 400 000 tonnes par an, et un associé à la fusion par soufflage par le bas, avec une capacité de 300 000 à 400 000 tonnes par an.
Les avantages comprennent une mesure facile des mattes solides, une forte automatisation et un taux de fonctionnement élevé. Les inconvénients comprennent la nécessité d'équipements de broyage supplémentaires pour les mattes et des limitations dans le traitement des matières froides comme les souches d'anodes en raison de la structure du four et de l'équilibre thermique.
La capacité maximale conçue pour une seule unité a atteint 500 000 tonnes par an.
En outre, il a fourni une introduction détaillée aux procédés et aux développements de la fusion par soufflage par le bas et de la fusion par soufflage par le haut à plusieurs lances.5 tendances dans l'industrie de la fonte du cuivre
Principaux facteurs et tendances qui stimulent le développement mondial de la fonte du cuivre
Il a également passé en revue les politiques de développement de l'industrie de la fonte du cuivre en Chine et partagé des interprétations des principaux contenus du Plan de développement de haute qualité pour l'industrie du cuivre (2025-2027).
6 Développement intelligent dans l'industrie de la fonte du cuivre
Contexte de la transformation et de la modernisation intelligentes
Promotion politique de la transformation et de la modernisation intelligentes
En mars 2021, la Commission de surveillance et d'administration des actifs des entreprises publiques (SASAC) a publié l'Avis sur l'accélération de la transformation numérique des entreprises publiques.
En novembre 2021, le MIIT a publié le 14e Plan quinquennal pour l'intégration approfondie de l'informatisation et de l'industrialisation.
En avril 2020, le MIIT, la Commission nationale du développement et de la réforme (CNDR) et le ministère des Ressources naturelles ont conjointement publié les Lignes directrices pour la construction d'usines (mines) intelligentes dans l'industrie des métaux non ferreux (version d'essai). Parmi ces lignes directrices, les Lignes directrices pour la construction d'usines de fonte intelligentes dans l'industrie des métaux non ferreux, dirigées par China ENFI, fournissent une conception de haut niveau pour le développement intelligent de l'industrie de la fonte des métaux non ferreux.
Plan de mise en œuvre global des usines intelligentes
Effets attendus de la mise en œuvre des usines intelligentes
Il a discuté en détail des aspects tels que la reconstruction du modèle de gestion organisationnelle, la vision panoramique innovante de la transformation numérique, la valorisation des données et l'amélioration des indicateurs techniques et économiques.
Pour plus d'informations, cliquez pour consulter le rapport spécial sur la CCIE-2025SMM (20e) Conférence de l'industrie du cuivre et Exposition de l'industrie du cuivre.
