Utilisation
Le cadmium a de multiples utilisations : notamment dans les écrans de télévision, les barres de contrôles des réacteurs nucléaires, les colorants (émail, glaçure).
Il entre dans la composition de nombreux alliages à bas point de fusion (soudures, brasures) et sert à la fabrication de certaines batteries d'accumulateurs (« piles rechargeables »).
Mais ses principales utilisations sont celles de ses composés qui concernent les revêtements anticorrosion (appliqué en couche mince sur l'acier par cadmiage, le cadmium protège contre la corrosion, en particulier saline) ou encore la fabrication de pigments de couleurs (jaune et rouge).
Ses principaux usages :
- Accumulateurs électriques (« piles » rechargeables) Ni-Cd : la matière constituant l'anode est un mélange pulvérulent d'hydroxyde de nickel et de graphite. Celle de la cathode est du cadmium avec 20 à 25% de fer. Les matières actives sont placées dans des pochettes en acier nickelé perforées (trous de 0,1 mm) de 10 mm de large. L'électrolyte est une solution aqueuse de KOH : 6 à 8 moles/litre. Quoique supplantés actuellement par des dispositifs de type Lithium-ion ou nickel-hydrure de métal Ni-MH, les accumulateurs Ni-Cd restent employés, malgré leur effet mémoire, dans les applications où la résistance interne doit rester faible (appels de courant important) : moteurs électriques, talkies-walkies, etc.
- En 1992, la production d'accumulateurs Ni-Cd était de 1,3 milliard d'unités dont 60% par des producteurs japonais et 15% par des français ;
- Pigments à base de sulfure de cadmium (jaune avec CdS, rouge avec Cd(S,Se), orange par mélange des deux précédents) : ils ont été utilisés à grande échelle dans les matières plastiques (casques, verres, céramiques…).
- Van Gogh utilisait du CdS pour faire le jaune de ses tournesols. La Communauté européenne a adopté une directive limitant l'utilisation des pigments de cadmium aux seuls cas où ils ne peuvent être remplacés (polymères) ;
- cadmiage : le cadmium est inaltérable à l'air et a un bon comportement en milieu marin. Le cadmiage est effectué par électrolyse. Utilisé, en particulier pour protéger les rivets d'assemblage en aéronautique ;
- alliages à bas point de fusion : fabriqués pour brasures de conducteurs électriques (Ag 50%, Cd 18%, Zn 16%, Cu 15%) et pour fusibles (Bi 50%, Pb 27%, Sn 13%, Cd 10%, fond à 70 °C) ;
- absorption de neutrons : la section efficace du cadmium pour l'absorption des neutrons étant particulièrement élevée, le cadmium sert à la réalisation de barres de contrôle dans les réacteurs nucléaires, et est utilisé en tant que protection biologique vis-à-vis de sources de neutrons ;
- stabilisant du PVC : utilisé sous forme de sulfure de cadmium.
- en combinaison avec de l'or, il fait partie de la famille des métaux "intelligents" et sert donc à fabriquer des lunettes incassables, des tuyaux dans les centrales nucléaires...
| Monde occidental | 1996 | 13 803 |
| Europe | 1996 | 5 329 |
| Monde | 1994 | 16 780 |
| Japon | 1994 | 6 527 |
| Belgique | 1994 | 2 944 |
| France | 1994 | 1 860 |
| États-Unis | 1994 | 1 700 |
| ex-URSS | 1994 | 900 |
| Allemagne | 1994 | 850 |
| Royaume-Uni | 1994 | 664 |
| Chine | 1994 | 600 |
Consommation
Le tableau ci-contre montre les consommations par pays par année (en tonne).
Le tableau ci-dessous montre l’importance de la consommation par secteur d'utilisation dans le monde occidental (en %).
| Année | 1996 | 1980 |
| Batteries Cd-Ni | 70% | 30% |
| Pigments | 13% | 25% |
| Galvanoplastie | 8% | 25% |
| Stabilisant | 7% | 15% |
| Alliages et divers | 2% | 5% |
Elle est en forte diminution dans les mers depuis les années 1980, mais les taux restent localement préoccupants, notamment dans les coquillages et organismes du haut de la pyramide alimentaire. En Europe la Belgique centre est particulièrement touchée, ainsi que les ex-pays de l'Est. Les origines de la pollution par le cadmium sont multiples, avec notamment :
Agricole | Engrais phosphatés | 263 |
| Eau | 62 |
| « Redéposition » des poussières | 168 |
| Boues d'épandage | 52 |
| Total | 545 |
Atmosphérique | Combustion de produits pétroliers | 28 |
| Raffinage de Zn | 23 |
| Incinération des ordures ménagères | 28 |
| Combustion du charbon | 21 |
| Sidérurgie | 24 |
| Production d'accumulateurs | 11 |
| Total | 168 |
Aquatique | Sidérurgie, métallurgie | 42 |
| Cadmiage | 20 |
| Fabrication des engrais phosphatés | 30 |
| Raffinage de Zn | 17 |
| Fabrication de pigments | 21 |
| Total | 124 |
- ↑ , et pour l’ensemble de l’Union européenne
- L'apport des engrais phosphatés est de 2 à 6 g de Cd/ha/an, soit en France, 82 tonnes/an. Dans la chaîne alimentaire, Cd se concentre principalement dans les feuilles des plantes (salades, choux mais aussi tabac).
- La teneur de Cd dans l'air varie de 1 ng/m³ en zone rurale, à 20 ng/m³ en zone industrielle et 30 µg/m³ près de l'Etna.
Le risque lié au cadmium des engrais phosphorés en Europe commence à être pris en compte. En Europe, la Commission a publié plusieurs textes et décisions concernant les dispositions nationales relatives à la teneur maximum admissible en cadmium des engrais.