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Ministère de l'Industrie, des Postes et Télécommunications et du Commerce extér

Ministère de l'Industrie, des Postes et Télécommunications et du Commerce extérieur Mémento roches et minéraux industriels Gypse et anhydrite Juin 1993 R 37722 Étude réalisée dans le cadre des actions de serviCe public du BRGM Ministère de l'Industrie, des Postes et Télécommunications et du Commerce extérieur - - - - - BRGM PINI*IPRISI A" sravicr or inrlaar Étude réalisée dans le cadre des actions de Service public du BRGM Mémento roches et minéraux industriels Gypse et anhydrite P. Marteau Juin 1993 R 37722 BRGM Service Géologique National Département Géologie B.P. 6009 - 45060 - ORLEANS CEDEX 2 - FRANCE Tél.: (33) 38.64.34.34 M6rnento roches et min6raux industriels - Gypse et anhydrite RESUME Le gypse, ou "pierre à plâtre", sulfate de calcium hydraté de formule CaSO,, 2H20, et l'anhydrite, forme anhydre CaSO,, sont des minéraux fréquents dans certaines formations géologiques. Gypse et anhydrite forment des couches parfois très épaisses, stratiformes et régulières ou lenticulaires, présentes dans la plupart des grands bassins sédimentaires des cinq continents. Ces couches sont généralement très déformées par la tectonique quand elles sont en bordure des chaînes de montagnes ou intégrées dans celles-ci. Exploités depuis l'antiquité sur le pourtour méditerranéen pour la construction ou l'art et la décoration, ces produits minéraux naturels ont actuellement de nombreuses utilisations industrielles dans le monde entier. Les principaux producteurs se trouvent en Amérique du Nord, en Europe de l'ouest et dans certains pays d'Asie, la production mondiale comptabilisée dépassant cent millions de tonnes par an. La France est le plus grand producteur européen avec plus de six millions de tonnes de gypse et d'anhydrite extraits chaque année, mais sa position sur le plan mondial a rétrogradé de la deuxième à la sixième place depuis 1980. Eile est également un exportateur important, principalement vers le Bénélux, l'Allemagne et les pays nordiques, avec plus de un million de tonnes de gypse et de plâtres par an. Les gisements français les plus exploités sont ceux du Bassin parisien, d'âge tertiaire, fournissant plus des deux tiers de la production nationale. Bien que très importants, ils sont en grande partie stérilisés par l'urbanisation de l'agglomération parisienne. Les gisements de l'Est et du Sud de la France, d'âge triasique et tertiaire principalement, fournissent le reste de la production. Les réserves techniquement exploitables sont très élevées, suffisantes pour plus de 200 ans au rythme de consommation actuel, mais les contraintes administratives limitent sérieusement cette durée prévisionnelle. L'exploitation du gypse se fait généralement par gradins en carrières à ciel ouvert, après décapage des terrains de recouvrement, plus rarement en galeries quand les contraintes géologiques ou environnementales ne permettent pas l'ouverture de carrières. L'anhydrite est exploitée en galeries, car on ne la trouve qu'à partir d'une certaine profondeur. Le gypse peut être utilisé cru, sous forme broyée plus ou moins finement, comme adjuvant aux ciments, en agriculture pour l'amendement, et quand il est pur comme charge minérale et comme matière première pour la chimie. Ces secteurs représentent environ 20 % de la consommation totale. Cependant, la plus grande partie de la production est destinée à l'élaboration des différentes sortes de plâtre, par cuisson à des températures plus ou moins élevées. Sur les 3,3 millions de tonnes de plâtres ainsi obtenus en 1991, pratiquement les deux tiers ont été destinés à la préfabrication de carreaux et de plaques, largement employés dans la construction moderne pour leurs qualités d'isolation phonique et thermique et de régulation hygrométrique. L'autre partie est utilisée pour les enduits, manuels ou projetés, et pour la fabrication de moules dans l'industrie. Rapport BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mernento roches ef min6raux industriels - Gypse et anhydrite La production de gypse et de plâtre est une activité importante dans l'industrie extractive en France. Les trois principales sociétés de dimension internationale qui représentent plus de 95 % de la production, emploient un effectif assez réduit, environ 3600 personnes, pour un chiffre d'affaires de 3,8 milliards de francs en 1991. L'ensemble des activités liées à la production et à l'utilisation du gypse et du plâtre procure du travail à près de 80 000 personnes. Les produits de substitution, comme le gypse résiduaire ou de synthèse, ne sont pas actuellement compétitifs en France sur le plan économique, et leur utilisation pour la production de plâtre pose de nombreux problèmes techniques. Le marché du plâtre naturel a donc devant lui un avenir assuré, bien qu'il soit lié surtout au secteur du bâtiment et aux fluctuations que celui-ci connaît. D'autres domaines comme celui des charges minérales sont susceptibles de se développer, mais leur part restera toujours relativement faible. Rapporf BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mémento roches et minéraux industriels - Gypse et anhydrite TABLE DES MATIERES 1 - GENERALITES ET DEFINITIONS ... ..... .. . . . ... .. . ... . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 - GEOLOGIE ET GISEMENTS ............................................................................ 8 2.1 - Minéralogie, caractéristiques physiques et chimiques 8 2.2 - Genèse 8 2.3 - Gisements françai 9 2.4 - Gisements dans le mon 14 2.5 - Mode d'exploitation et de traitements, critères de sélection ............................. 14 3 - SECTEURS D'UTILISATION ET SPECLFICATIONS INDUSTRIELLES.. . . . .... . .. .. . .. 17 , .. . 3.1 - Secteurs d utilisation. .. .. . ... .... .. ... ......... .......... .. .. ......... .... . ... . . .... ...... . . . . .... . . ... . . .. 17 3.1.1 - Fabrication des plâtres . . . . 3.1.2 - Industne cimentier 3.1.3 - Liants et produits d'anhydrite 3.1.4 - Industries chimiques 3.1.5 - Charges minérales 3.1.6 - Agriculture et eng 3.1.7 - Industries aliment 3.1.8 - Décoration et urbanisme .... . ... . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. ... . ... . .. .. .. .. . . . ... . . . . . ... . . .... . ..22 3.1.9 - Autres secteurs d'utilisation 22 3.2 - Spécifications industrielles .... .. . .. ...... . .. .... .. .. .. ....... .... .. . .... ... . . .. .. . ..... . . . . . ... . . ....... 23 3.2.1 - Plâtres ... .. .. ... .. . . .. .... .. . .. ......... .... ...... .. .. ... .... .. ..... ... . . .... . ............, , , ,...... 23 24 24 24 24 3.2.6 - Autres utilisations 24 4 - ECONOMIE ET MARCHE . .. .. .... . . . ... . .. .. ...... . ... . .. .. .. .. ... .. .. .. .. ... . ... . .. . . . . .. . . .. ... . .. . . .... . .... .. 25 4.1 - Production française et échanges commerciaux ............................................... 25 4.2 - Place du gypse et de l'anhydrite dans l'industrie extractive française. . . Répartition de la production .......................................................................... 27 4.3 - Structure industrielle des producteurs francais de gypse et plâtre et d'anhydrite. Prix de vente ............................................................................... 29 4.4 - Données sur la production mondiale ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .. 3 1 Rapport BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mémenfo roches et minéraux industriels - Gypse et anhydrite 5 - PRODUITS DE SUBSTITUTION 32 5.1 - Les gypses résiduaires et de synthès 32 5.2 - Autres produits minéraux 3 3 6 - REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 34 Rapport BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mémento roches et minéraux industriels - Gypse et anhydrite LISTE DES FIGURES Figure 1 - Localisation des gisements de gypse et d'anhydrite en exploitation en France et niveau de production annuelle (1991) Figure 2 - Exploitation a ciel ouvert de Mazan (Vaucluse) et cristal de gypse provenant du gisement Figure 3 - Schémas de fabrication du plâtre et des carreaux et plaques de plâtre Figure 4 - Evolution des marchés et des technologies du plâtre de constmction en France Rapport BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mémento roches ef minéraux industriels - Gypse et anhydrite LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 - Les différentes phases du système CaS04 . . H20 et leurs caractéristiques physico-chimiques Tableau 2 - Production et échanges commerciaux de gypse et d'anhydrite en France depuis 1985 Tableau 3 - Répartition de la production française de gypse par régions en 1992 Tableau 4 - Camères de gypse et d'anhydrite en exploitation en France Tableau 5 - Sociétés françaises membres du Syndicat National des Industries du Plâtre Rapport BRGM R 37722 SGN-GEO-93 Mernento roches et min6raux industriels - Gypse et anhydrite 1 - GENERALITES ET DEFINITIONS Le gypse et l'anhydrite sont des sulfates de calcium de formule chimique, à l'état pur : gypse: CaSO,, 2H20 (Ca0 : 32,6%, S03 : 46,5%, H20 : uploads/Industriel/ rr-37722-fr.pdf