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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Économie du cuivreArticle inclus dans l'offre
"Élaboration et recyclage des métaux"
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5. Fabrication des profilés et des laminés
Le cuivre en provenance de l’électro-extraction aussi bien que celui du raffinage électrolytique se présente sous forme de cathodes de haute pureté, les cathodes d’extraction étant parfois un peu moins pures, moins compactes et chargées d’un peu de sulfates en provenance des solutions. Elles ne conviennent telles quelles que pour quelques usages restreints.
5.1 Produits marchands
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En vue de sa transformation en fils, tôles et tubes ou de son usinage, le cuivre doit être coulé en formats métalliques compacts propres aux traitements ultérieurs.
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Pour les fils, on coule des barres à fils ou wire-bars, qui sont ultérieurement laminées en fils machine ou rods, de 8 à 25 mm de diamètre, propres à passer au tréfilage. Ce format est remplacé de plus en plus par la production directe de rods, obtenus par laminage continu d’une barre, elle-même coulée sans interruption au moyen de machines spéciales.
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Le laminage des tôles se fait à partir de plateaux ou slabs dont la masse peut aller jusqu’à 10 t.
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L’étirage de tubes et de profilés se fait à partir de billettes cylindriques d’un diamètre de 50 à 400 mm.
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Le cuivre le plus courant est le cuivre électrolytique qualité TPHC (Tough Pitch High Conductivity ), dans lequel il ne reste que 0,015 à 0,035 % O2 . Ce cuivre convient pour toutes les transformations ordinaires en fils et barres conducteurs de courant électrique. Pour les fabrications de tubes qui doivent être soudés, on élimine avant leur fabrication l’oxygène par une faible addition de cuprophosphore à 90 % Cu et 10 % P, l’oxygène étant alors volatilisé sous forme de P2O5 . Enfin, en vue de la production de certains composants électroniques, qui doivent être soudables et conductibles, on fabrique le cuivre qualité OFHC (Oxygen Free High Conductivity ) par réduction au carbone dans un four à induction.
5.2 Fusion des cathodes
La technique ancienne, qui utilise un four à réverbère...
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