L’Élémentarium
Le sulfate de strontium est naturellement présent dans un minéral, la célestine qui est la source principale pour l’élaboration de tous les composés du strontium. Les principales utilisations concernent les fluides de forages pétroliers et gaziers du fait de sa densité élevée ainsi que la pyrotechnie pour l’obtention de la couleur rouge et les ferrites, aimants permanents.
| Formule | Masse molaire | Minéral | Structure cristalline |
| SrSO4 | 183,68 g.mol-1 | célestine | orthorhombique de paramètres a = 0,8359 nm, b = 0,5352 nm et c = 0,6866 nm |
| Masse volumique | Dureté | Température de fusion | Solubilité dans l’eau |
| 3,96 g.cm-3 | 3 à 3,5 | 1 605°C | à 0°C : 0,0113 g/100 g d’eau
à 30°C : 0,0114 g/100 g d’eau |
Sulfate de strontium cristallisé :
La teneur moyenne de l’écorce terrestre en strontium est de 0,04 %.
L’élément strontium, est présent naturellement principalement sous forme de sulfate de strontium, SrSO4, dont le minéral est la célestine. Au sein de la célestine, les ions Sr2+ peuvent être remplacés par des ions Ca2+ ou Ba2+. Le strontium est également naturellement présent, mais en moindre quantité, sous forme de strontianite, qui est un carbonate de strontium, SrCO3.
Le minerai est extrait à ciel ouvert ou souterrainement, broyé et concentré par méthodes gravimétriques, séparation magnétique et par flottation, pour atteindre une teneur en sulfate de strontium supérieure à 90 %.
En 2023, en tonnes de concentrés de célestine, sur un total mondial de 520 000 t. Source : USGS
En 2023. Monde : 520 000 t de concentré de célestine. Union européenne (Espagne) : 200 000 t.
| Espagne | 200 000 t | Mexique | 35 000 t | |
| Iran | 200 000 t | Argentine | 700 t | |
| Chine | 80 000 t |
En 2019, la production espagnole a été de 162 000 t de concentré de célestine renfermant 141 000 t de sulfate de strontium. La production de concentré avait atteint, en 2005, 336 630 t.
Principaux producteurs :
En Espagne, Solvay exploitait, à ciel ouvert, la mine d’Escúzar, dans la région de Grenade. Le minerai, dont la teneur en sulfate de strontium est comprise entre 35 et 50 %, est enrichi par méthodes gravimétriques, milieu dense et par flottation pour atteindre plus de 90 %. Le minerai était expédié en Allemagne, à Bad Hönningen, pour être traité dans les installations de Solvay. En 2012, la production avait été de 84 818 t de concentré. Fin 2020, cette activité a été vendue au fonds d’investissement Latour Capital pour donner la société Kandelium.
Toujours dans la région de Grenade, la mine Aurora dans le massif de Montevives, exploitée par Canteras Industriales SL, a redémarré, en 2012, après un arrêt de 3 ans. Le minerai, titrant 80 % de sulfate de strontium, est enrichi à 95 %. En 2012, la production a été de 11 870 t de concentré.
Au Mexique, la société Minas de Celestita SA de CV, exploite une mine dans l’état de Coahuila.
Commerce international :
Les importations des États-Unis ont été, en 2022, de 7 200 t de strontium contenu dans des concentrés de célestine à 92 %, totalement du Mexique et de 5 100 t en strontium contenu dans des composés de strontium.
Réserves : en 2022.
Les réserves chinoises sont estimées à 12 millions de t, celle de l’Iran à 7,1 millions de t.
En 2023.
Commerce extérieur : pour le carbonate de strontium.
Les exportations ont porté sur 15,7 t destinées à 98 % au Royaume Uni.
Les importations s’élevaient à 851 t en provenance à 94 % d’Allemagne, 3 % d’Espagne, 3 % de Belgique.
En 2023, aux Etats-Unis. Source : USGS
La célestine est directement employée, sans transformation chimique, comme fluide dense utilisé dans les forages pétroliers et gaziers.
La célestine est à la base de la fabrication des divers composés du strontium. Le principal procédé de transformation, dénommé « Black Ash », consiste, dans un premier temps, à transformer la célestine en sulfure de strontium, vers 1100°C, selon la réaction :
SrSO4 + 4 C = SrS + 4 CO
Le sulfure de strontium, soluble, permet en présence de carbonate de sodium d’obtenir, par précipitation, le carbonate de strontium qui est le principal sel de strontium commercialisé.
En Espagne, la société Quimica del Estroncio, filiale du groupe Fertiberia, produit des composés de strontium, à Valle de Escombreras, près de Carthagène, avec une capacité de production de 15 000 t/an de composés de strontium. Cette société a développé un procédé original de double purification par dissolution dans l’acide chlorhydrique puis dans l’acide nitrique et de double précipitation à l’aide de dioxyde de carbone et d’ammoniac. Les co-produits obtenus, sulfate et nitrate d’ammonium sont valorisés par l’industrie des engrais.
Utilisations diverses :
Remarque :
La présence dans les sols de l’isotope 90Sr, de 28,9 ans de demi-vie, est le résultat d’essais et d’accidents nucléaires comme Tchernobyl.