Virginie HERMANT

L'antimoine est un métal cristallin de faible conductivité thermique et électrique. Ses principales espèces minérales sont la stibine (Sb2S3) et les sulfoantimoniures. La stibine est le minéral le plus exploité, mais l'antimoine est aussi un sous-produit de la métallurgie du plomb, du cuivre et des métaux précieux. Cet article rappelle d'abord les propriétés physiques et chimiques de l'antimoine, sa géochimie, sa minéralogie et sa gîtologie. Il traite ensuite des méthodes de minéralurgie et de métallurgie extractive de l'antimoine, avant de s'intéresser à sa toxicologie, ses substituts, son recyclage et ses usages, lesquels concernent principalement la fabrication de retardateurs de flamme, de batteries électriques et de produits chimiques.

Le chrome est produit exclusivement à partir d’un minéral, la chromite. Les réserves mondiales et la production de chromite proviennent d’intrusions ultramafiques litées ou de péridotites podiformes de type alpin. La métallurgie extractive du chrome est conditionnée par la réfractarité de la chromite et celle du chrome métal. Cet article rappelle d’abord les propriétés physiques et chimiques du métal, sa gîtologie, la préparation des minerais de chromite et les traitements métallurgiques des concentrés miniers. Il aborde ensuite les usages du chrome, dont 85 à 90 % concernent la fabrication d’aciers inox et de superalliages, et ceux de la chromite, principalement destinée à la production de ferrochrome. Il traite enfin de la toxicologie, des substituts et du recyclage du chrome.

Du fait de leur complexité chimique et minéralogique et de leurs teneurs en vanadium relativement faibles, les matériaux vanadifères, principalement des magnétites, ne sont pas exploités en priorité pour le vanadium qu'ils contiennent mais pour d'autres métaux. La métallurgie extractive du vanadium, objet du présent article, est donc tributaire, techniquement et économiquement, de celle des métaux dont le vanadium constitue ainsi un co- ou un sous-produit. Les méthodes d'extraction du vanadium mettent en jeu des procédés pyro- et hydro-métallurgiques. Elles conduisent à l'obtention de vanadium sous forme de composés, notamment le pentoxyde de vanadium, produit intermédiaire utilisé pour la fabrication de ferro-alliages et d'alliages non ferreux. Le vanadium pur est obtenu par raffinage du pentoxyde ou de sels de vanadium, pour une utilisation en chimie et en céramique.

Le bismuth est un métal lourd, non toxique. Il n'existe pas d'opération industrielle dédiée à sa production. En effet, le bismuth, dans sa majeure partie, est un sous-produit du raffinage du plomb, de la valorisation des porphyres à cuivre et or, du raffinage de l'étain, de l'exploitation minière du tungstène. La Chine, premier producteur mondial, le récupère par flottation à partir des minerais de wolframite. Pour plus de 45 % de sa production mondiale, le bismuth est utilisé comme additif dans la fabrication des alliages ; en galvanisation 30 % environ de cette production sont destinés aux alliages fusibles, aux soudures et aux munitions, en remplacement du plomb ; les 25% restants sont consommés par les industries pharmaceutique et chimique.

Le scandium, largement dispersé dans la lithosphère, a été produit à l'origine à partir de la thortveitite et, comme sous-produit, à partir de solutions de lixiviation de minerais d'uranium. Il peut aussi être extrait de rejets miniers et de résidus métallurgiques. Les principaux usages du scandium sont les équipements sportifs, les alliages à haute résistance, les lampes à halogène, l'électronique et les lasers. Dans ses applications spécifiques, le scandium n'est pas sujet à des substitutions.

Le magnésium est un métal léger, résistant et très réactif. On le trouve dans la nature, principalement à l’état de carbonate, tels que la magnésite et la dolomite, et de sels solubles. Son oxyde, la magnésie, est la forme la plus commune utilisée. Les usages du magnésium métal sont le moulage, les alliages base-aluminium et la désulfuration de la fonte et de l’acier. La magnésie est principalement utilisée dans les réfractaires, dans les engrais et en chimie.