Le Lanthane : un métal à plusieurs utilisations industrielles, mais dangereux pour la santé et l’environnement
Le Lanthane (La) est un métal gris argent qui, lorsqu’il est exposé à l’air ambiant, devient malléable et ductile. Il s’oxyde à l’air et dans l’eau. Il a donné son nom à la famille des lanthanides qui font partie des terres rares. C’est l’un des métaux des terres rares les plus réactifs. Il réagit avec le carbone élémentaire, l’azote, le bore, le sélénium, le silicium, le phosphore, le soufre et également avec les halogènes. L’élément se trouve naturellement dans la bastnaesite et la monazite, constituant respectivement 38% et 25% des minéraux des terres rares. Le tableau ci-dessous donne ses caractéristiques physiques et chimiques.
Les utilisations du Lanthane
Les principaux usages du Lanthane à l’échelle mondiale depuis 2016 restent liés aux domaines du Craquage catalytique et des Batteries NiMH (nickel métal hydrure) avec chacun un taux 26 % de la consommation mondiale. Cependant, les utilisations du Lanthane sont variées, allant des alliages magnétiques en passant par la pierre à briquet, le verre optique, le catalyseur pour les moteurs essence ou encore la soudure TIG (Tungsten Inert Gas) ou plasma. En effet, le Lanthane est utilisé comme un catalyseur de craquage du pétrole, comme additif pour l’acier, pour fabriquer de la fonte nodulaire, des équipements électroménagers, des lunettes en verre absorbant les infrarouges et des lunettes de vision nocturne, les céramiques et aussi certaines lampes fluorescentes, des objectifs d’appareil photo et de télescope haut de gamme. Il rentre aussi dans la fabrication des véhicules électriques et de satellites.
Par ailleurs, le carbonate de Lanthane est utilisé pour réduire les niveaux de phosphate sanguin chez les patients atteints d’une maladie rénale.
Le Lanthane dans le monde
Les trois principaux pays producteurs de Lanthane sont notamment la Chine, La Russie et la Malaisie. La Chine est le premier producteur mondial avec un taux de 87 % loin devant les États-Unis qui enregistrent 8 %.
Les trois premiers pays avec les plus grandes réserves de Lanthane sont la Chine, Les Pays de la CEI (la Communauté des Etats indépendants) réunissant onze pays de l’ex-URSS et les États-Unis.
La consommation mondiale du Lanthane reste très élevée, en 2016 était estimée à 31 500 t/an. Mais elle varie considérablement entre les différentes zones économiques du monde : le Japon représente 43 % de la consommation, les États-Unis 27 %, l’Europe 18 % et le reste du monde (essentiellement la Chine) 12 %.
Les trois premières zones se caractérisent par des applications à forte valeur ajoutée, impliquant les éléments à haute pureté (75 % du marché, en valeur), tandis que le marché chinois concerne davantage les applications faisant appel aux terres rares non séparées.
Un paradoxe existe entre la consommation massique et la valeur ajoutée du marché. En effet, les applications liées aux propriétés optiques et, dans une moindre mesure, les aimants auront le poids économique le plus important car ces productions requièrent les plus grandes puretés chimiques.
Ce métal tant prisé par les industries est aussi présent en Afrique avec le plus grand producteur qui est l’Afrique du Sud pour le moment. Dans les pays de l’Afrique de l’ouest et du sahel on peut citer le Niger, le Benin, le Togo, le Ghana, le Nigeria … Au Burkina Faso des travaux réalisés par le Bureau des Mines et de la Géologie du Burkina met en évidence des indices du Lanthane. Des recherches plus poussées dans les pays de l’Afrique de l’ouest et du sahel pourraient augmenter le nombre de pays producteur du Lanthane en Afrique.
Les impacts du Lanthane sur la santé et l’environnement
Le Lanthane appartient à la famille des terres rares (lanthanides + scandium + Yttrium). Les terres rares ont tous des propriétés comparables. On trouve peu de Lanthane dans la nature, car il est présent en petites quantité. Même en petites particules il ne reste sans effet.
Le Lanthane est principalement dangereux sur le lieu de travail, car on peut alors en respirer les vapeurs et les gaz avec l’air. Ce qui peut provoquer des embolies pulmonaires, surtout lors de longues expositions. Le Lanthane et les terres rares en général ont tendance à s’accumuler dans le foie lorsqu’ils sont absorbés.
Par ailleurs le Lanthane et les terres rares en général sont rejetés dans l’environnement notamment par les industries productrices d’essence (catalyseur pour craquage, additifs). On rejette aussi des terres rares dans l’environnement lorsqu’on jette certains équipements ménagers (télévision par exemple).
Le métal s’accumule graduellement dans le sol et dans les eaux et finalement on va assister à une augmentation des concentrations en Lanthane et en terre rare en général chez l’homme, les animaux et dans le sol.
Chez les animaux vivant dans l’eau le Lanthane provoque des dommages au niveau des membranes cellulaires, ce qui a des influences négatives sur la reproduction et sur le fonctionnement du système nerveux.
Aminata KABORE