connaître le nickel

Géologie - le nickel dans la nature

Initialement, la Nouvelle-Calédonie faisait partie du Gondwana, ce supercontinent mythique qui comprenait, entre autres, l'Australie et l'Antarctique. Au Crétacés, il y a environ 70 millions d'années, la Nouvelle-Calédonie s'est détachée de ce continent et a, par la suite, dérivé vers l’Est, dans le Pacifique.

À l'Eocène supérieur, il y a environ 37 millions d’années, la dérive du socle continental calédonien a fait émerger, par chevauchement, la partie supérieure et profonde du manteau de la croûte terrestre. Cette nappe, dont il ne reste aujourd'hui que la partie inférieure, est constituée de péridotites. Roches mères du minerai de nickel, elles recouvrent aujourd'hui près d’un tiers de la superficie de la Grande-Terre (l’île principale de la Nouvelle-Calédonie).
L’altération de ces péridotites sous un climat tropical et humide a permis un lent enrichissement en nickel par concentration, donnant naissance à une roche nouvelle, les saprolites.

Au fil de l'érosion de surface, les saprolites se sont altérées à leur tour et transformées en latérites qui elles-mêmes se sont dégradées au fil du temps.
La Nouvelle-Calédonie contient le quart des réserves mondiales de minerais de nickel grâce à cette formation géologique. On comprend mieux pourquoi le nickel y est exploité depuis près de 140 ans et pour de nombreuses décennies encore.
Un tiers du sol de la Grande-Terre est constitué selon le schéma ci-après :
 
01_connaitre_nickel.jpg29.jpg
En Nouvelle-Calédonie, on appelle toujours traditionnellement toutes les saprolites, des "garniérites" en hommage à leur découvreur, Jules Garnier, en 1864.
 
A Thio, un livre de géologie à ciel ouvert

Les gisements de Thio, nés d’un choc tectonique il y a 37 millions d’années, apparaissent dans le paysage, comme s’ils étaient dessinés dans un livre à ciel ouvert.
Le chevauchement de la plaque australienne et de la plaque océanique laisse encore aujourd’hui un paysage marqué avec deux types de végétations très distinctes et des géomorphologies très contrastées.
02_connaitre_nickel.jpg



Sur cette photo, on peut remarquer deux paysages très différents : l’un vient du Gondwana et des paysages typiques du Queensland australien, l’autre s’est constitué sur une terre surgit du fond des océans. La rencontre a créé ce pli rocheux si particulier et visible à Thio.

Les formes de nickel dans le monde

Il existe deux types de minerais de nickel dans le monde : les minerais sulfurés et les minerais oxydés. En Nouvelle-Calédonie, ils sont oxydés. La particularité : en récupérant le nickel métal, on récupère aussi du fer. Un produit deux en un.
 
Les minerais sulfurés sont associés à des roches éruptives. En plus du nickel, ces minerais peuvent comporter du cuivre, du cobalt et des métaux précieux (or et platinoïdes).

Ces minerais sont exploités en Russie, au Canada et en Australie… Ces gisements sont majoritairement très anciens puisqu’ils datent de 1,8 à 2,7 milliards d’années.

En général, ces gisements sont exploités en mines souterraines. Actuellement, ce sont les minerais sulfurés qui fournissaient la plus grande partie de la production mondiale de nickel.

Les minerais oxydés sont présents dans des sols développés en climat tropical sur des roches ultramalfiques.

Ces minerais sont exploités dans des mines à ciel ouvert en Nouvelle-Calédonie, en Indonésie, à Cuba, en République Dominicaine, en Colombie, au Brésil, en Australie et aux Phillipines.

Des ressources en minerais oxydés sont également connues au Vénézuéla, en Côte d’Ivoire, à Madagascar, en Inde, en Birmanie, au Vietnam et en Papouasie Nouvelle-Guinée.

A quoi sert le nickel ?

Le symbole du nickel dans la table des éléments est « Ni », généralement utilisé comme abréviation pour désigner le nickel.
Peu connu du grand public, car rarement utilisé pur, mais en alliage avec d’autres produits, le nickel est pourtant indispensable à notre vie quotidienne. Ce métal, doté d’une riche combinaison de propriétés et recyclable à l’infini, est en effet principalement utilisé pour l'élaboration d'acier inoxydable. Car sans nickel, l'acier rouille !
Les usages finaux sont ainsi très variés et concernent tous les secteurs de la vie moderne :
03_connaitre_nickel.jpg
L’acier inoxydable (« l’inox »)

Sécurité alimentaire et hygiène
L’acier inoxydable est un matériau qui présente d’excellentes propriétés d’hygiène. Il est utilisé pour fabriquer des équipements ménagers (éviers, couverts, casseroles, plats…), de l’électroménager (machines à laver, fours à micro-ondes, cuisines pour restauration), des outils de production de l’industrie agroalimentaire et également pharmaceutique, du matériel chirurgical…
04_connaitre_nickel.jpg

Industries de base
Chimie, pétrochimie, papier, production d’énergie.
05_connaitre_nickel.jpg


Bâtiment, construction
Ascenseurs, rampes, mobilier urbain, citernes d’eau, décoration et accessoires des bâtiments. L’usage de l’inox est retenu pour ses propriétés esthétiques, son faible coût d’entretien, ainsi que pour sa durée de vie.
06_connaitre_nickel.jpg

Transport
Trains (carrosserie et aménagements intérieurs), marine, camions citernes, aéronautique, pots catalytiques des automobiles.
Les alliages à base de nickel
Superalliages
Le développement de l’aviation moderne (réacteurs) s’est largement appuyé sur le développement des superalliages qui utilisent du métal dont la teneur en nickel est élevée (supérieure à 45 %) en association avec d’autres métaux (notamment le cobalt et le chrome). La SLN et le Groupe ERAMET sont l’un des trois producteurs au monde à fabriquer un nickel métal à 99,99% utilisée dans les pièces d’attache des trains d’atterrissage des Airbus mais aussi de leurs ailes et des turbines d’avion, grâce notamment aux propriétés exceptionnelles du nickel.

Les superalliages ont la capacité de conserver des bonnes propriétés mécaniques très stables  malgré les températures de plus en plus élevées de fonctionnement des réacteurs. Ces superalliages sont également utilisés pour les turbines à gaz, servant à produire de l’énergie, ainsi que dans certaines applications de la production pétrolière et nucléaire.
Alliages nickel/fer
La production et le transport des gaz industriels, ainsi que du gaz naturel liquéfié, à de très basses températures rendent indispensable l’usage de certains alliages nickel/fer. D’autres alliages nickel/fer sont utilisés dans les appareils de mesure, les écrans de téléviseurs, les semi-conducteurs.
07_connaitre_nickel.jpg Alliages à base de nickel résistants à la corrosion
Ces alliages sont utilisés dans les industries chimiques et dans les installations de protection de l’environnement (traitement des fumées et des gaz, traitement des eaux…).

La galvanoplastie (revêtement de métal pur)
Le nickel procure un aspect brillant et une résistance à la corrosion atmosphérique (robinetterie, quincaillerie, tubes…).

Les aciers alliés et fonderie
Automobiles et constructions mécaniques.
08_connaitre_nickel.jpgLes batteries rechargeables
Batteries de secours, téléphones, ordinateurs portables, automobiles électriques et hybrides.
09_connaitre_nickel.jpg Les monnaies
Dans de nombreux pays, il existe des pièces de monnaie soit en nickel pur (cas du franc français jusqu’à l’introduction de l’euro), soit en alliages cuivreux contenant du nickel (pièces de 1 et 2 euros). Un « nickel » était le mot pour une pièce de 5 cents aux Etats-Unis et au Canada.

Autres
Catalyse (pétrochimie, production de margarine, colorants…).