TUNGSTÈNE

Le tungstène est un élément métallique très réfractaire, appartenant au groupe Va de la classification périodique, qui comprend aussi le chrome et le molybdène. Ce métal, de la famille des éléments de transition, est à la fois un « aristocrate » et un « athlète », dont les qualités extrêmes exigent soin et précision dans l'élaboration du produit final. Il a été découvert par Carl Wilhelm Scheele vers 1785 ; son nom, d'origine suédoise (tung sten, « pierre lourde »), sert à le désigner dans les pays latins et anglo-saxons. En Allemagne et dans les pays slaves, il est appelé wolfram (d'où son symbole : W). Utilisé d'abord comme élément d'addition dans les aciers rapides, le tungstène pur a très vite été disponible sous forme poudreuse. À ce titre, il a joué à deux reprises un rôle fondamental dans deux étapes historiques de la métallurgie des poudres ; d'abord vers 1910, pour l'élaboration du tungstène ductile, exigé par les fils de lampe à incandescence, puis vers 1925, dans la découverte et l'expansion des outils de coupe ou de forage en carbure de tungstène cémenté. Les deux tiers du tungstène extrait sont mis en œuvre par les techniques de frittage pour obtenir des pièces ou des demi-produits à caractéristiques mécaniques ou physiques exceptionnelles : dureté, résistance à l'usure ou à la corrosion, rigidité à très haute température, conductivité électrique. La majeure partie du tiers restant sert d'addition dans les alliages, tandis qu'une très petite quantité est transformée en composés chimiques divers.

Production et utilisations

La production minière mondiale de tungstène en 2004 était de 56 000 tonnes de métal. Les principaux pays ou régions producteurs sont la Chine (83 p. 100) et l'ex-U.R.S.S. (8 p. 100). Cette production correspond aux deux tiers de l'offre mondiale, le tiers restant étant satisfait par le recyclage. Deux types de minerais sont prépondérants : la wolframite[ tungstate de fer et de manganèse (Fe, Mn), WO₄]et la scheelite (tungstate de calcium CaWO₄). Leur teneur en tungstène est de l'ordre de 0,3 à 2 p. 100 dans la mine ; après concentration physique, elle atteint 50 à 60 p. 100 dans le minerai marchand. L'abondance du tungstène dans l'écorce terrestre est faible (1 ppm) et se situe en 14^e position, entre celle du magnésium et celle de l'argent.

Les réserves mondiales connues en tungstène sont estimées à 7 millions de tonnes. Les variations souvent considérables du prix du minerai de tungstène, métal stratégique, reflètent la conjoncture économique et les événements mondiaux.

À part la fabrication directe de ferrotungstène au four électrique, la majorité des minerais est traitée par des procédés relativement simples d'hydrométallurgie : attaque acide ou alcaline, suivie de l'élimination des impuretés par cristallisation, précipitation, échange d'ions, extraction en phase organique, etc. Il est possible qu'à l'avenir des procédés d'électrolyse ignée ou de chloruration-réduction permettent de passer directement du minerai ou du tungstate de sodium brut au métal ou même au carbure.

La figure 1 montre la filiation des procédés, des produits et des applications, ainsi que la répartition approximative en tonnage de tungstène des diverses formes de matériaux. Les domaines d'industrie bénéficiant du tungstène sont en premier lieu l'usinage et le formage des métaux ; viennent ensuite les machines et équipements pour le génie civil et l'automobile, l'électrotechnique et les industries de défense.