## Le parcours de la raffinage du cuivre : de l'extraction à la marché final (Guide 2024)

### Comprendre la nécessité de la raffinage du cuivre

Le minerai de cuivre brut extrait des mines contient moins de 1 pour cent de cuivre pur, rendant son utilisation directe impossible. Le processus de **raffinage du cuivre** est essentiel pour transformer le minerai en produits prêts à la commercialisation par le biais de traitements physiques, chimiques et mécaniques successifs. Cette transformation en plusieurs étapes convertit le minerai de faible qualité en cathodes de cuivre de haute pureté (jusqu’à 99,99 pour cent de pureté), qui servent de base à des industries allant de la construction et des énergies renouvelables à la fabrication automobile et électronique.

La demande mondiale de cuivre raffiné continue d’accélérer, notamment parce que le secteur des énergies renouvelables stimule une consommation accrue pour les panneaux solaires, les éoliennes et l’infrastructure électrique.

### Concentré de cuivre : la première étape de raffinage

Le raffinage du cuivre commence à ou près des sites miniers pour minimiser les coûts de transport. La première étape consiste en un concassage mécanique et un broyage du minerai extrait, suivi d’une flottation — une technique de séparation utilisant de l’eau, des réactifs chimiques et l’injection d’air pour faire flotter les particules de cuivre à la surface pour leur collecte.

Cette étape de traitement primaire produit un concentré de cuivre, un produit intermédiaire sous forme de poudre contenant généralement entre 24 et 36 pour cent de cuivre en poids. Bien qu’encore impur, le concentré devient une marchandise échangeable vendue aux installations de fusion. La voie de raffinage spécifique choisie — hydrométallurgique ou pyrométallurgique — dépend entièrement de la classification du minerai :

- **Minerais sulfure** nécessitent la pyrométallurgie (méthodes à forte consommation d’énergie)
- **Minerais oxydés** nécessitent l’hydrométallurgie (dissolution à base d’eau)

### Raffinage hydrométallurgique du cuivre : la voie à base d’eau

Le raffinage du cuivre à base d’eau domine le traitement des minerais oxydés et représente aujourd’hui environ 20 pour cent de la production mondiale de cuivre après son adoption dans les années 1980.

**Le procédé de lixiviation en tas** initie le processus : le minerai concassé est empilé sur des plates-formes imperméables et aspergé d’une solution d’acide sulfurique, dissolvant le cuivre sous forme liquide. La séquence suivante de **extraction par solvant et électrolyse** (SX/EW) purifie cette solution :

1. Des solvants organiques séparent le cuivre des impuretés
2. L’acide sulfurique extrait le cuivre dans un milieu électrolytique
3. Un courant électrique dépose les ions de cuivre chargés positivement sur des cathodes
4. Résultat : une cathode de cuivre de 99,99 pour cent de pureté prête pour la commercialisation

### Raffinage pyrométallurgique du cuivre : la méthode thermique

La pyrométallurgie applique des températures extrêmes — environ 1 100 degrés Celsius — pour traiter les minerais sulfure. Après concentration par flottation, trois étapes successives transforment le concentré en cuivre raffiné :

**Épaississement et fusion :** La mousse de flottation se dépose dans de grands réservoirs, puis est filtrée pour produire un concentré prêt à la fusion. Dans le four de fusion, des réactions chimiques segregent le matériau fondu en deux couches — une couche de matte riche en cuivre et une couche de scories chargée d’impuretés. La scorie est enlevée ; la matte est transférée dans un convertisseur.

**Production de cuivre en blister :** Des additifs chimiques dans le convertisseur réagissent avec le cuivre, formant du cuivre en blister (de 98 à 99,5 pour cent de pureté). Ce produit intermédiaire subit ensuite un **raffinage à chaud** : l’air oxyde les impuretés en scories amovibles, tandis que du bois ajouté réduit chimiquement le cuivre oxydé, laissant le métal raffiné.

**Purification finale :** L’ajout de phosphore ou la mise en place dans une cellule électrolytique achèvent la désoxidation, produisant une cathode de cuivre de 99,99 pour cent de pureté adaptée à la transformation en fils, feuilles, lingots et alliages de cuivre.

### Comment le cuivre raffiné entre sur les marchés mondiaux

Les producteurs de concentré vendent le cuivre en poudre (24 à 40 pour cent de contenu en cuivre) directement aux raffineries et aux fonderies. Les structures de paiement impliquent des formules complexes : les fonderies rémunèrent les mineurs environ 96 pour cent de la valeur du cuivre contenu, moins les **frais de traitement** (TTC), facturés par tonne métrique, et les **frais de raffinage** (RC), facturés par livre. Ces frais variables fluctuent avec la disponibilité du minerai mais sont souvent fixés annuellement.

Des pénalités s’appliquent si le taux d’impuretés — comme le plomb ou le tungstène — dépasse des seuils stricts de l’industrie. À l’inverse, les mines reçoivent des crédits pour des sous-produits précieux comme l’or et l’argent, facturés séparément. Les mineurs assument tout le risque de prix ; les fonderies opèrent principalement sur un modèle de tolling, bien que certains vendent le cuivre raffiné au nom des mineurs.

### Mécanisme de vente du cuivre raffiné

La cathode de cuivre de grade A (99,99 pour cent de pureté) domine le commerce du cuivre raffiné. Les acheteurs finaux — usines de cuivre, usines de laiton et fonderies — achètent des cathodes comme stock de fusion pour la fabrication de produits dérivés.

Les prix sont déterminés par les principales bourses mondiales : la **London Metal Exchange** (LME), le **CME Group’s COMEX**, et la **Shanghai Futures Exchange** (SHFE). Seule une cathode de grade A enregistrée bénéficie d’un prix premium négocié en bourse ; les produits non enregistrés, standard et hors grade sont vendus sur les marchés physiques via des sociétés de trading et des institutions financières à des tarifs non premium.

La prime de différentiel compense les producteurs pour les coûts logistiques, d’assurance et de fret liés au transport du cuivre raffiné jusqu’aux sites des utilisateurs finaux. Cette structure de marché à plusieurs niveaux garantit une distribution efficace des produits de raffinage du cuivre à travers les chaînes d’approvisionnement internationales.