• Industrie des alliages. - Le cobalt est largement utilisé dans la production d'alliages, en particulier dans les superalliages utilisés dans les moteurs d'avions, les turbines à gaz, les pièces de machines et les outils coupants.

• Batteries rechargeables. - Le cobalt est un composant important des batteries lithium-ion utilisées dans les téléphones portables, les ordinateurs portables, les véhicules électriques et d'autres appareils électroniques portables en raison de sa capacité à stocker et libérer efficacement l'énergie.

• Industrie chimique. - Le cobalt est utilisé comme catalyseur dans de nombreuses réactions chimiques, notamment dans l'industrie pétrochimique pour la production de carburants et de plastiques.

• Médecine. - Le cobalt est utilisé en médecine pour la production de certains radio-isotopes utilisés en radiothérapie et en imagerie médicale, ainsi que pour la fabrication de certaines prothèses et implants.

• La cobaltite est un sulfure de cobalt avec des traces de nickel et d'arsenic. Elle est souvent trouvée dans des gisements hydrothermaux associés à des minéraux de cuivre, de nickel et d'argent.

• La linnaéite est un sulfure de cobalt généralement associé à des minerais de cuivre et de nickel. Elle se forme dans les environnements hydrothermaux et peut être trouvée dans les gisements de sulfures massifs volcanogènes.

• La skuttérudite est un minéral de cobalt arsenical souvent trouvé dans des veines hydrothermales associées à des minerais de nickel, de cuivre et d'argent. Elle est également utilisée comme source de cobalt dans certaines applications industrielles.

• L'érythrite est un arséniate de cobalt hydraté qui se forme dans les zones d'oxydation des gisements de cobalt. Bien qu'elle ne soit pas exploitée commercialement pour le cobalt, elle est parfois récupérée comme sous-produit lors de l'extraction d'autres minéraux.

• Sulfures de cuivre-nickel-cobalt. - Le cobalt est souvent associé à des minerais de cuivre et de nickel dans les gisements sulfureux. Dans de tels gisements, le cobalt est extrait comme sous-produit lors de la production de cuivre et de nickel.

Les principaux composés du cobalt 
Le cobalt forme de nombreux composés chimiques en raison de ses différentes valences. Voici quelques-uns de ses composés les plus courants :

• Sels de cobalt (II) :

+ Chlorure de cobalt(II) (CoCl2). - Utilisé comme indicateur d'humidité, dans les réactions chimiques et comme pigment dans l'industrie de la céramique.

+ Sulfate de cobalt(II) (CoSO4). - Utilisé comme colorant dans l'industrie du verre et de la céramique, ainsi que dans les applications chimiques et médicales.

+ Nitrate de cobalt(II) (Co(NO3)2). - Utilisé comme catalyseur dans certaines réactions chimiques et dans la production de pigments et d'encres.

+ Acétate de cobalt (II) (Co(CH3COO)2). - Utilisé comme catalyseur dans certaines réactions organiques et dans la synthèse de certains produits chimiques.

•  Sels de cobalt (III) :

+ Chlorure de cobalt(III) (CoCl3). - Utilisé dans la catalyse organique et la synthèse de certains composés organométalliques.

+ Sulfate de cobalt(III) (Co2(SO4)3). - Utilisé comme catalyseur dans certaines réactions chimiques et dans la synthèse organique.

• Oxydes de cobalt :

+ Oxyde de cobalt (II) (CoO). - Utilisé dans la fabrication de pigments, de céramiques et dans certaines applications électrochimiques.

+ Oxyde de cobalt (III) (Co2O3). - Utilisé comme catalyseur dans certaines réactions chimiques.

• Autres composés :

+ Hexacyanocobaltate (III) de potassium (K3[Co(CN)6]). - Utilisé comme pigment bleu-vert dans l'industrie des encres et des peintures.

+ Tétrachlorocobaltate (II) de potassium (K2[CoCl4]). - Utilisé comme réactif dans certaines réactions chimiques.

Le cobalt apparaît ainsi dans des perles de verre bleu de l'ancienne Perse dès 2250 avant notre ère, et les Égyptiens de l'époque du Nouvel Empire, entre 1550 et 1070 avant notre ère, l'emploient de manière intentionnelle pour colorer leurs verres et leurs faïences. En Chine, l'usage du cobalt comme colorant dans les glaçures céramiques remonte probablement à la dynastie Han occidentale, et l'oxyde de cobalt connu sous le nom de sulimani est importé de Perse à l'époque Tang, avant que le cobalt ne devienne au XIV^e siècle un composant essentiel des porcelaines bleues et blanches de Jingdezhen. En Europe, l'usage du cobalt pour colorer le verre est attesté vers 1510 à Nuremberg, et les verriers de Venise fabriquent du verre cobalté au milieu du XV^e siècle, tandis que la découverte de minerais de cobalt en Saxe au milieu du XV^e siècle donne naissance à l'exploitation du zaffer et du smalt, ce verre bleu pulvérisé qui devient un pigment durable pour la peinture, l'émaillage et la teinture du linge. Le mot même de cobalt, dérivé du germanique kobold, renvoie aux esprits malins que les mineurs de Saxe tenaient pour responsables des difficultés rencontrées avec ce minerai riche en arsenic et en soufre qui ne fondait pas comme les autres et dégageait des fumées toxiques.

La reconnaissance du cobalt comme élément chimique est tardive : Georg Brandt l'isole en 1735, et Torbern Bergman le définit comme un élément en 1780. Les premières productions industrielles restent modestes et dispersées. L'Allemagne et la Norvège extraient de petites quantités de cobalt, et l'exploitation des oxydes de cobalt de Nouvelle-Calédonie à partir de 1874 constitue une première diversification géographique significative. Mais c'est la découverte, en 1903, des minerais argentifères et cobaltifères du nord de l'Ontario, lors de la construction du chemin de fer Temiskaming and Northern Ontario, qui transforme l'échelle de l'industrie : la production mondiale de cobalt passe de 16 tonnes en 1904 à 1553 tonnes en 1909, et les mines de Cobalt, en Ontario, détrônent la Nouvelle-Calédonie comme premier fournisseur mondial. Le district de Cobalt tire son nom de la découverte du métal lors du creusement du chemin de fer en 1903, et il fournit à son apogée jusqu'à 44 % de la production mondiale d'argent, le cobalt en étant extrait comme sous-produit. Dans le même temps, le Maroc développe à partir de 1929 la prospection du district de Bou Azzer, dans l'Anti-Atlas, où l'exploitation industrielle débute en 1934 sous l'égide de la Société des Mines d'Aknat et du Bou Azzer (SMAG) : Bou Azzer demeure encore aujourd'hui le seul district minier au monde où le cobalt est extrait comme produit principal, à partir de minerais hydrothermaux d'arséniures de cobalt.

L'entrée en scène du Congo belge, future République démocratique du Congo (RDC), bouleverse durablement la géographie mondiale du cobalt. La découverte de riches gisements de cuivre dans le Haut-Katanga consolide une économie politique extractiviste, institutionnalisée par la création de l'Union Minière du Haut-Katanga (UMHK), coentreprise d'intérêts coloniaux britanniques et belges, sous le règne de Léopold II. Le cobalt est d'abord considéré comme une simple impureté associée aux minerais de cuivre, et ce n'est qu'à partir de 1924 que les fonderies de Luliu, près de Kolwezi, et de Shituru, près de Likasi, commencent à l'extraire comme sous-produit du traitement du minerai de cuivre des mines de Kambove, Kamoto et Musonoi. Dès 1926, l'UMHK devient le premier producteur mondial de cobalt, et tout au long des années 1930, elle coordonne ses ventes avec les producteurs britanniques de Rhodésie du Nord (actuelle Zambie), français du Maroc, canadiens et finlandais, en maintenant un prix uniforme. La Seconde Guerre mondiale fait éclater cet accord de prix, et l'UMHK acquiert une autorité unilatérale sur la fixation des cours, ses cotations devenant les prix mondiaux de référence suivis par les autres producteurs.

Après l'indépendance congolaise de 1960 et la sécession du Katanga, l'UMHK est nationalisée et la société paraétatique Gécamines reprend le contrôle des opérations en 1967, étendant ses capacités de production et optimisant ses procédés pyrométallurgiques. L'année 1974 marque un record avec une production de 17 545 tonnes de cobalt, niveau qui ne sera dépassé qu'à partir de 2004, et Gécamines est alors le plus grand producteur mondial de cobalt et le quatrième producteur de cuivre, et contrôle de manière significative le prix du cobalt sur le marché mondial. La crise des années 1970 et 1980, la guerre entre 1992 et 2000 et la mauvaise gestion des mines contrôlées par l'État précipitent l'effondrement de la production industrielle congolaise, qui atteint un minimum de 2200 tonnes en 1993. Entre 1998 et 2006, la quasi-totalité de la production de cobalt de la RDC, soit environ 90 %, provient de l'exploitation minière artisanale, à laquelle participent des exploitants licenciés ou impayés des sociétés d'État, ainsi que des creuseurs indépendants qui envahissent les mines à ciel ouvert de Gécamines après sa faillite au début des années 1990. Cette période voit se développer une production artisanale dont l'ampleur et les conditions de travail suscitent une attention internationale croissante : en 2009, le département du Travail des États-Unis inscrit le minerai de cobalt de la RDC sur sa liste des biens produits par le travail des enfants ou le travail forcé.

La dimension stratégique du cobalt s'affirme avec une acuité particulière dans le domaine aéronautique et militaire. Le métal est indispensable aux superalliages destinés aux parties chaudes des moteurs à réaction, rotors et aubes de turbine, qui doivent résister à des contraintes mécaniques et à la corrosion à des températures extrêmes. L'usage du cobalt dans les superalliages, principalement les alliages à base de nickel pour les moteurs d'avion, passe de 4 millions de livres en 1978 à 7,2 millions de livres en 1980 aux États-Unis, et les superalliages absorbent l'essentiel de la consommation américaine de cobalt, estimée à environ 16 millions de livres en 1980. Cette dépendance explique la vulnérabilité extrême du marché lors de la crise de 1978, lorsque l'invasion de la province du Shaba au Zaïre (nom que porte alors la RDC) par des insurgés venus d'Angola et de Zambie, dans un contexte de forte demande et de stocks producteurs faibles, provoque une flambée des prix : le prix spot mensuel moyen du cobalt passe de 18 dollars le kilogramme avant la crise à 99 dollars le kilogramme sept mois plus tard. Le Zaïre, qui assure alors plus de 55 % de la production du monde non communiste, relève son prix de 6,40 dollars la livre à 20 dollars la livre en octobre 1978, et les États-Unis, dépendants à 94 % de sources étrangères, doivent payer des prix qui dépassent 40 dollars la livre. Cette crise illustre de manière paradigmatique le risque d'approvisionnement lié à la concentration géographique extrême de la production et elle stimule les efforts de recherche sur les substituts, notamment au sein de la NASA, ainsi que le développement du recyclage.

Le recyclage du cobalt constitue en effet une réponse industrielle précoce aux tensions d'approvisionnement. Le métal commence à être recyclé dès les années 1970, et la crise de 1978 accélère cette dynamique. Vingt ans plus tard, le taux de recyclage en fin de vie du cobalt atteint 68 % selon les données du Programme des Nations unies pour l'environnement. Aux États-Unis, en 1998, environ 32 % de l'approvisionnement en cobalt provient de ferrailles, et le ratio entre cobalt issu des ferrailles neuves et celui issu des ferrailles anciennes est estimé à 50 : 50. Le recyclage des carbures cémentés, qui contiennent une part significative du cobalt consommé, permet de récupérer entre 30 et 40 % du métal à partir de ferrailles obsolètes. Toutefois, à l'échelle mondiale, le taux de collecte et de transmission aux marchés de la ferraille reste limité : on estime qu'environ 22 % seulement du cobalt contenu dans les produits mis au rebut est collecté, près de 10 % étant déclassé vers d'autres marchés de ferraille et 69 % finissant en décharge, principalement sous forme de batteries domestiques ou de déchets chimiques.

L'utilisation du cobalt connaît un tournant majeur avec le développement des batteries lithium-ion. La commercialisation par Sony, au début des années 1990, de la première batterie lithium-ion à cathode en oxyde de lithium-cobalt (LiCoO2) ouvre une nouvelle ère pour le métal. Le marché des cellules lithium-ion est d'abord tiré par l'explosion de l'électronique portable, ordinateurs portables et téléphones cellulaires, avant que les années 2000 ne marquent un point d'inflexion avec l'essor de la recherche sur les matériaux de cathode à base de nickel-manganèse-cobalt (NMC) pour les véhicules électriques. Entre 2000 et 2020, la demande de cobalt pour la fabrication de batteries est multipliée par 26, et 82 % de cette croissance se produit en Chine, où la production de raffinage de cobalt est multipliée par 78. La diminution de la production minière industrielle au début et au milieu des années 2000 pousse de nombreuses entreprises chinoises à acheter des minerais aux mineurs artisanaux de la RDC, et la production artisanale, qui représentait 18 à 23 % de la production minière mondiale en 2008, décline à 6-8 % en 2020, tandis que la production minière totale de la RDC passe de 11 000 tonnes en 2000 à 98 000 tonnes en 2020. La RDC assure en 2020 plus de 69 % de la production mondiale de cobalt, et les entreprises chinoises contrôlent plus de la moitié de l'approvisionnement minier mondial ainsi que 80 % de la production mondiale de cobalt raffiné en 2023.

Cette concentration extrême de la chaîne d'approvisionnement suscite des inquiétudes stratégiques dans les économies industrialisées. La dépendance mondiale à l'égard des mines de la RDC et des raffineries chinoises est perçue comme un risque de sécurité sérieux pour la transition énergétique, dans la mesure où les raffineries chinoises importent l'essentiel de leurs concentrés de cobalt et présentent donc elles-mêmes une vulnérabilité d'approvisionnement. Les producteurs historiques que sont la Zambie, la RDC et le Canada ont vu leur part relative décliner, et de nouveaux acteurs, notamment l'Indonésie, financent le développement de leurs ressources avec des capitaux chinois. Le marché du cobalt est en outre caractérisé par une volatilité extrême des prix : le métal a connu des oscillations spectaculaires, passant d'environ 30 dollars le kilogramme à 90 dollars le kilogramme au cours de la dernière décennie, avec une flambée à environ 82 dollars le kilogramme en décembre 2022 après un point bas à 20 dollars en janvier 2017, avant que les prix ne chutent à nouveau de 10 à 20 % en 2024 sous l'effet d'une offre excédentaire. La part de marché des batteries contenant du cobalt dans le marché total des batteries électriques décline par ailleurs, de 64 % en 2022 à 49 % en 2024, les chimies de cathode à base de fer et de phosphate de lithium (LFP) gagnant du terrain en raison de leur coût inférieur et de l'absence de cobalt.

La géographie de l'industrie du cobalt demeure toutefois plus diversifiée qu'il n'y paraît. Le Canada, qui a fourni le métal à partir des mines argentifères de l'Ontario dès 1904, conserve une production liée à l'extraction du nickel et du cuivre, et la Finlande est le seul pays de l'Union européenne à produire du cobalt à partir de minerais domestiques, également comme sous-produit de l'extraction du nickel et du cuivre. Le Maroc, avec Bou Azzer, reste le seul producteur primaire au monde, et la production marocaine de cobalt à partir de minerais arséniés a occupé le troisième rang mondial après 1933. La Finlande a développé dès l'entre-deux-guerres l'extraction du cobalt à partir des résidus de pyrite cobaltifère, et l'usine de Kokkola, construite en 1968, utilise un procédé de grillage sulfurant qui demeure une référence technologique. La production mondiale de cobalt a longtemps reposé sur des procédés pyrométallurgiques, avant que l'hydrométallurgie ne s'impose comme la méthode dominante d'extraction et de raffinage. Le Japon, la France et la Belgique ont également exploité des usines de raffinage de grande capacité traitant des produits intermédiaires riches en cobalt en provenance des Philippines, de l'Australie, du Maroc et de la Zambie.