Présentation
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien directeur de l’École nationale supérieure de géologie (ENSG)
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El-Aid JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire environnement et minéralurgie (LEM) ENSG-INPL-CNRS UMR 7569
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le cuivre occupe, en tonnage, la troisième place derrière l’acier et l’aluminium. Actuellement ses réserves mondiales se situent aux alentours de 300 Mt pour une coupure économique à 0,5 % de cuivre. Les utilisations tiennent compte des propriétés fonctionnelles de ce métal : conductivités électrique et thermique, résistance à la corrosion, ductilité, aptitude à recevoir des revêtements divers, aptitude au soudage et au brasage, propriétés fongicides. Le secteur de la construction électrique est le premier consommateur et des usages nouveaux apparaissent notamment dans le domaine de la haute technologie.
L’enrichissement des minerais par voie physique et physico-chimique, ou minéralurgie, concerne 80 % du cuivre primaire. Dans la plupart des cas cet enrichissement est réalisé par flottation et le concentré obtenu est traité par fusion ou pyrométallurgie. Le traitement direct du minerais par voie chimique, ou hydrométallurgie, ne s’applique qu’aux minerais oxydés.
Cet article a pour objet d’aborder l’économie du cuivre, les différents minerais, la mise en valeur des gisements, le coût des opérations métallurgiques ainsi que la fabrication des profilés et laminés à partir de formats métalliques compacts, coulés auparavant en barres, lingots, plaques et billettes.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— M 2 240 - Cuivre : ressources, procédés et produits (le présent article) ;
— - Pyrométallurgie et électroraffinage du cuivre ;
— - Hydrométallurgie du cuivre ;
— M 2 243 - Recyclage du cuivre et environnement ;
- Métallurgie du cuivre.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1981 par Jacques THIRIART, Alain GUÉBELS, Paul TROCH
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Fabrication des profilés et des laminésArticle inclus dans l'offre
"Élaboration et recyclage des métaux"
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4. Coût des opérations métallurgiques
La capacité de production des mines et des usines pyrométallurgiques a régulièrement cru de 1985 à 2000, passant de 5,8 Mt/an en 1985 à 13 Mt/an en 2000, car la production, incitée par une demande croissante, n’a cessé d’augmenter de 1960 à 2000. Parallèlement, les coûts de fabrication n’ont pas cessé de diminuer pour les raisons suivantes :
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la fusion à l’oxygène ayant pour conséquence une augmentation de la production, une faible consommation énergétique, une décroissance des volumes de gaz, une augmentation de la concentration en SO2 dans les gaz permettant de fabriquer de l’acide sulfurique bon marché ;
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une décroissance des dépenses, car la fusion et le convertissage en continu permettent à la fois une diminution des coûts en personnel et une revente ou une réutilisation sur place de l’énergie excédentaire ;
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une récupération du cuivre et des autres métaux contenus dans les scories, par fusion continue au four électrique ;
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l’automatisation des opérations de raffinage réduisant le coût de la main-d’œuvre, l’agitation des bains par de l’air au voisinage des cathodes, qui permet l’utilisation de fortes densités de courant et d’atteindre de hauts rendements ;
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le développement des procédés SX-EW qui ont remplacé la plupart des procédés de cémentation appliqués aux liqueurs de lixivation des tas. On peut, en effet, extraire du cuivre par solvant dans des liqueurs qui n’en contiennent seulement que 0,6 g/L ;
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le développement du traitement in situ pour des minerais non économiques.
4.1 Pyrométallurgie
La pyrométallurgie a été affectée lourdement par l’obligation de contrôler les émissions gazeuses de SO2 . Aux États-Unis les métallurgistes ont été obligés de fermer un bon nombre d’usines : entre 1975 et 1987, la capacité de fusion a diminué de 36 % et les métallurgistes ont du adopter et adoptent encore une série de mesures visant la réduction du taux de SO2 rejeté dans l’atmosphère. Les coûts opératoires totaux sont actuellement de l’ordre de 260 à 400 $/t, avec un coût moyen de 320 $/t en 1987. Le surcoût dû à la protection de l’environnement et de la santé représente 26 % des coûts précédents (Blazy, 2001). Les pourcentages...
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