Chapitre 2. Les gisements de phosphates dans le monde

«Phosphate naturel» (PN) est un terme général qui décrit les assemblages minéraux naturels contenant une concentration élevée de minéraux phosphatés. Le terme se rapporte aussi bien aux minerais phosphatés non enrichis qu'aux produits concentrés. Les gisements sédimentaires ont fourni environ 80 à 90 pour cent de la production mondiale des dix dernières années. Ils se trouvent dans des formations d'âge géologique très différent, montrent une gamme très large de compositions chimiques et de formes physiques, se trouvent souvent en couches épaisses relativement horizontales, et peuvent être à la base de terrains de recouvrement peu profonds. Les gisements qui représentent la majeure partie de la production mondiale de PN sont au Maroc et dans d'autres pays africains, aux Etats-Unis, au Proche Orient et en Chine. La plupart des gisements sédimentaires contiennent de la fluoroapatite carbonatée appelée francolite (McConnell, 1938). Les francolites ayant une importante substitution carbonate sur phosphate sont les plus fortement réactives et sont les plus appropriées pour l'application directe comme engrais ou amendement (chapitre 3).

Les gisements ignés ont fourni environ 10 à 20 pour cent de la production mondiale des dix dernières années. Ils sont exploités dans la Fédération de Russie, au Canada, en Afrique du Sud, au Brésil, en Finlande et au Zimbabwe mais se trouvent également en Ouganda, au Malawi, au Sri Lanka et en plusieurs autres endroits. Ces gisements contiennent généralement des variétés de fluoroapatite qui sont relativement peu réactives et donc moins appropriées pour l'application directe. Les produits de lessivage des apatites ignées et sédimentaires (minerais de phosphate de fer et d'aluminium) ne sont généralement pas utiles pour l'application directe en agriculture dans leur état naturel.

Le phosphate est le composant de ces roches ayant un intérêt agronomique. Plus le contenu en phosphate (P2O5) sous forme d'apatite est élevé, plus le potentiel économique du minerai est grand. Les facteurs qui sont importants dans la conversion chimique des PN en engrais (carbonates libres, fer (Fe), aluminium (Al), magnésium (Mg) et chlorure) ne sont souvent pas importants quand la roche doit être employée en application directe (Gremillion et McClellan, 1975; McClellan et Gremillion, 1980; Van Kauwenbergh et Hellums, 1995).

PRODUCTION MONDIALE DE PHOSPHATE NATUREL

Le tableau 1 donne la production mondiale de PN en 1999, année la plus récente pour laquelle des données sûres sont disponibles. Les quatre principaux producteurs de PN (Etats-Unis, Chine, Maroc et Sahara occidental, et Fédération de Russie) produisent environ 72 pour cent du total mondial. Les 12 principaux producteurs représentent plus de 93 pour cent du total mondial. Vingt autres pays produisent les 6 à 7 pour cent restants.

Sur une base mondiale, la production et la consommation de phosphate naturel pour application directe (PNAD) sont très limitées et des données fiables sont souvent difficiles à obtenir et évaluer. Beaucoup de pays ne classent pas les PNAD comme engrais et les statistiques de consommation peuvent ne pas les inclure. Les informations sont susceptibles d'être obtenues par des canaux officieux, et leur qualité peut être fortement variable. Il peut être nécessaire d'estimer les PNAD en retirant la quantité de PN utilisés pour d'autres buts des quantités totales de PN importés ou utilisés dans un pays. Les données sur les PNAD présentées dans ce chapitre sont des données indicatives plutôt que réelles.

TABLEAU 1
Production mondiale de phosphate naturel, 1999

Source: Mew, 2000.

TABLEAU 2
Consommation mondiale de phosphate naturel en application directe

Source: Van Kauwenbergh, 2003.

Une évaluation de la consommation mondiale de PNAD de 1975 à 1998 (tableau 2) indique une baisse de 5,6 à 1,4 pour cent de la consommation de P₂O₅ total, équivalent à environ 1,5 million de tonnes de produit avec une moyenne d'environ 30 pour cent de P₂O₅. Une autre source (Maene, 2003) indique une baisse de la consommation de PNAD de 1,66 million de tonnes de P₂O₅ en 1980 à 0,57 million de tonnes de P₂O₅ en 1998, équivalant à une consommation en 1998 d'environ 1,9 million de tonnes de produit à 30 pour cent de P₂O₅. Bien qu'il soit difficile de déterminer la quantité exacte de PNAD consommée, il s'avère que la consommation mondiale est inférieure à 2 millions de tonnes de produit par an. Dans l'ex-Union Soviétique (FSU), la consommation de PNAD a diminué de près de 900 000 tonnes de P₂O₅ à environ 350 000 tonnes en 1991; son utilisation avait précédemment été imposée par le gouvernement sur les exploitations agricoles collectives. En Chine, la consommation de PNAD a baissé d'environ 300 000 tonnes de P₂O₅ au milieu des années 80 à moins de 30 000 tonnes en 1995 (Rong, 1995). En Chine, le PNAD est utilisé seulement près des mines dans les zones ayant des sols acides.

Les PN de Tunisie, Chine, Iles Christmas, Egypte, Israël, Jordanie, Maroc et Pérou continuent à être produits et utilisés pour l'application directe. La Colombie, l'Inde, le Sri Lanka et le Venezuela produisent également des PNAD. Les ventes de PNAD de Caroline du Nord étaient par le passé approximativement de 250 000 à 300 000 tonnes par an; cependant, ces ventes ont été suspendues et le PN de Caroline du Nord n'est plus disponible actuellement pour l'application directe.

FIGURE 1
Gisements économiques et potentiellement économiques de phosphates du monde

RÉSERVES ET RESSOURCES MONDIALES DE PHOSPHATES NATURELS

Il n'y a aucun système mondial admis pour classer les réserves et les ressources en PN. Un système développé aux Etats-Unis (US Bureau of mines & US Geological Survey, 1981; US Geological Survey, 1982) définit les réserves en tant que «ressources identifiées en minerai qui peut être extrait de manière profitable au moyen de la technologie existante et dans les conditions économiques actuelles» (Brobst et Pratt, 1973). Les réserves estimées peuvent être décrites comme les quantités totales de PN exploitables dans le gisement ou comme quantité de produit récupérable. Beaucoup d'auteurs ne distinguent pas les réserves et les ressources non économiques quand ils indiquent la taille des gisements. Ainsi, des différences substantielles dans les réserves et/ou les ressources estimées peuvent exister entre les diverses sources. Il est prudent de reconnaître que de telles anomalies existent et que de telles données devraient servir seulement pour les évaluations d'ordre de grandeur.

a. Coût inférieur à 40$EU/tonne. Le coût inclut: capital, dépenses de fonctionnement, impôts, redevances, et un retour de 15 pour cent sur l'investissement f.o.b. mine

b. Critères pour les réserves de base établis par un groupe de travail commun Bureau des mines US et Bureau d'enquête géologique US. Source: US Bureau of mines, 2001.

La figure 1 présente une carte des gisements de PN actuellement en exploitation, ceux qui ont été exploités dans un passé récent, et ceux qui se sont avérés potentiellement économiques. Une compilation (tableau 3) des dix principaux pays producteurs et de leurs réserves de base montre que ces pays possèdent environ 90 pour cent des réserves mondiales de phosphate. En se basant sur les taux d'extraction actuels et les conditions économiques des années 90, plus de la moitié de ces pays aura dépassé la durée de leurs réserves dans moins de 20 ans.

Sheldon (1987) a classé les réserves et les ressources de phosphates selon les continents et les régions (Tableau 4). A première vue, chaque continent ou région importante a des réserves suffisantes en phosphate, sauf éventuellement l'Océanie (391 millions de tonnes). Cependant, au niveau d'une région, quelques pays - voire même un seul pays -peuvent être dominants. En Amérique du Nord, les Etats-Unis possèdent 84 pour cent des réserves. En Europe, les pays de l'ex-Union Soviétique possèdent 99 pour cent des réserves. En Afrique, le Maroc, l'Afrique du Sud, l'Algérie, le Sénégal et la Tunisie possèdent 98 pour cent des réserves. Les réserves sud-américaines se situent principalement au Brésil et au Pérou (97 pour cent). En Asie, 88 pour cent des réserves se trouvent en Irak, en Israël, en Jordanie et en Chine. L'Australie possède 87 pour cent des réserves de l'Océanie.

TABLEAU 4
Ressources économiques mondiales identifiées pour le phosphate concentré

Source: Sheldon, 1987.

De même qu'il est difficile de donner des valeurs sûres pour la production et la consommation actuelle de PNAD, il est également difficile d'estimer les ressources mondiales en PN les plus adaptées pour l'application directe. Le critère, selon lequel un PNAD de solubilité élevée doit avoir plus de 5,9 pour cent de son phosphate soluble dans le citrate d'ammonium neutre (CAN) (Hammond et Leon, 1983), limite le nombre de gisements. En utilisant ce critère, les gisements de Caroline du Nord, du Pérou et de la Tunisie peuvent être considérés comme ayant les ressources les plus importantes du monde en PN les plus réactifs. Bien qu'il y ait un certain nombre de petits gisements - ou de parties de gisements - qui peuvent contenir des PN avec une solubilité relativement élevée, cette étude ne considère pas ces gisements parce que les évaluations de ressources ne sont pas disponibles pour bon nombre d'entre eux.

En utilisant les données des bases de réserves et des réserves supposées (tableau 4) pour le Pérou et la Tunisie et un chiffre de 730 millions de tonnes pour les ressources des gisements de Caroline du Nord (Stowasser, 1991) (exploitable à moins de 60 dollars EU par tonne), les ressources totales en PNAD ayant une solubilité CAN de plus de 5,9 pour cent du P₂O₅ total s'élèvent à 3,1 milliards de tonnes.

En utilisant les chiffres de Sheldon d'une base mondiale de réserves totales supposées de 112 431 millions de tonnes, les ressources mondiales en PNAD de solubilité élevée s'élèvent à environ 2,8 pour cent des ressources totales mondiales.

En prenant en compte le chiffre le moins optimiste provenant du Service géologique des Etats-Unis (USGS), pour la réserve de base supposée des gisements de Tunisie (600 millions de tonnes) (tableau 3), les évaluations des ressources de Sheldon (1987) et Stowasser (1991) pour le Pérou et la Caroline du Nord, respectivement, et la base totale de réserve mondiale de l'USGS (37 000 millions de tonnes), les ressources mondiales de PNAD à forte solubilité peuvent s'élever à environ 7,2 pour cent des ressources totales en phosphates.

FIGURE 2
Histoire de la découverte des ressources mondiales de phosphate

Bien que la prise en considération détaillée des petits gisements et des parties de grands gisements contenant des PN à solubilité élevée ou la redéfinition du niveau choisi de solubilité du PN pour être considéré comme fortement soluble puissent servir à augmenter les ressources potentielles mondiales en PNAD les plus appropriés, il est évident que ces ressources potentielles en PNAD sont limitées et qu'elles représentent seulement une partie infime des ressources totales de PN du monde.

LES TENDANCES FUTURES DE LA PRODUCTION MONDIALE DE PHOSPHATE NATUREL

Parmi les quatre principaux pays producteurs actuels de PN, le Maroc est dans la position la plus avantageuse et pourrait posséder plus de la moitié des réserves mondiales de phosphates. Pendant les 12 dernières années, la Chine a approximativement doublé sa production, et la Tunisie a augmenté la sienne d'environ 2 millions de tonnes. En 1999, deux nouvelles mines de phosphates se sont ouvertes au Canada et en Australie. Une future augmentation de production pourrait également venir d'Australie, de Jordanie, d'Irak et d'Afrique du Sud.

En 1999, la production des pays de l'ex-Union Soviétique était approximativement d'un tiers de celle de 1988. La récupération après les changements politiques et l'effondrement économique des pays de l'ex Union Soviétique a été lente et peut continuer ainsi dans l'avenir. Une production au niveau actuel ou en baisse est prévue pour la Tunisie, le Togo, l'Algérie, l'Inde, Israël, le Sénégal, la République arabe de Syrie, le Brésil et Nauru. La production pourrait provenir de nouvelles mines du Pérou, d'Arabie Saoudite, de Mauritanie et de Guinée-Bissau.

Il y a également des possibilités de découvrir de nouveaux gisements. Au cours des 100 dernières années, les découvertes de phosphates (figure 2) ont été supérieures aux augmentations de consommation (Sheldon, 1987).

Une future source de phosphates est l'exploitation des gisements en mer. Les gisements de ce type se trouvent le long de la côte sud-est des Etats-Unis, sur le plateau continental du Pérou-Chili, au large de la côte de Namibie, sur le Chatham Rise au large de la Nouvelle-Zélande, au large de la côte de Baja California, Mexique, et au large du delta du fleuve Congo. Aucun de ces gisements en mer n'est exploité, et ils ne seront probablement pas mis en exploitation tant que des réserves suffisantes existent sur terre.