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RÉSUMÉ
Métal réfractaire, le rhénium intéresse les domaines de la chimie, de la métallurgie, de l’industrie pétrolière avec la catalyse. Ces dernières années, essentiellement utilisé dans la filière aéronautique, il attribue aux superalliages une grande résistance aux températures élevées et à la corrosion. Sa production est liée à celle de la molybdénite, et reste régulièrement inférieure à la demande, peu de pays étant producteur. Par contre, son recyclage est quasi-total.
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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
INTRODUCTION
Le rhénium est un métal dont la consommation dépend de la demande des secteurs aéronautique et spatial, et de son utilisation en catalyse pétrolière. Il confère aux superalliages une grande résistance aux températures élevées et à la corrosion.
Sa qualité de métal stratégique fait que toutes les données économiques le concernant ne sont que des estimations. Toutefois, les capacités estimées des producteurs répondent difficilement à la croissance des consommations, et il est probable que l’on assiste à des crises d’approvisionnement, car le rhénium est un sous-produit de la métallurgie extractive des molybdénites des porphyres cuprifères et des kupferschiefers. Sa récupération ne peut donc s’effectuer qu’à partir des solutions de lavage des gaz de grillage des concentrés de molybdénite, ou, accessoirement, des concentrés de cuivre.
Les procédés de récupération du rhénium sont des procédés pyro-hydrométallurgiques, dont le produit final est le perrhénate d’ammonium. Le métal s’obtient par réduction du perrhénate.
Bien que les données soient incomplètes et très partielles sur le devenir du rhénium contenu dans les catalyseurs de reformage usés, dans les scraps d’alliages et dans d’autres composés le contenant, on peut considérer que son recyclage à partir de ces sources secondaires est quasi total, compte tenu de son coût élevé et de sa rareté.
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6. Métallurgie
La seule voie industrielle de récupération du rhénium à partir des sources primaires est le grillage du concentré de molybdénite. Des procédés hydrométallurgiques sont restés dans le domaine des possibilités de récupération, mais ils n’ont pas dépassé le stade pilote.
6.1 Voie pyrométallurgique
La molybdénite est grillée pour obtenir le trioxyde MoO3 suivant la réaction fortement exothermique :
Le grillage des concentrés s’effectue généralement dans des fours de type « Nickols » ou dans des fours à lit fluidisé [4]. L’exothermicité de la réaction rend le procédé peu consommateur d’énergie. L’air injecté dans le four joue le rôle d’agent oxydant. La température est de l’ordre de 600 ˚C. Non seulement il y a formation de MoO3, mais aussi de Re2O7 et de HReO4, qui sont volatils au-dessus de 360 ˚C et passent dans les gaz [13]. Lors du fonctionnement du four, la température des différents étages est difficilement contrôlable. Si, par exemple, la température du premier étage est de 620 ˚C (température permettant le grillage de la molybdénite sans que l’oxyde de molybdène se volatilise), il est courant que la température du septième étage descende à 420 ˚C. Si celle-ci diminue encore de 60 ˚C, l’heptoxyde de rhénium (Re2O7) n’est plus gazeux. Le taux de rhénium volatilisé dépend du pourcentage de sulfure grillé et du temps de grillage (figure 2). Afin de diminuer la durée de grillage et de réduire...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AGAPOVA (L.Ya.), PONOMAREVA (E.I.), ABISHEVA (Z.S.) - Production of concentrated rhenium acid by electrodialysis of rhenium salts solutions - . Hydrometallurgy, 60, p. 117-122, 2001.
-
(2) - ALPER (A.M.), BOYER (C.W.), MARTIN (B.E.) - U.S. Patent no 4 006 212 - , 1977.
-
(3) - AMMAN (P.R.) - U.S. Patent no 3915690 - , 1975.
-
(4) - APRIAMOV (R.A.), DORONKIN (E.D.), BAROEV (F.V.) - An outline of the process of accessory rhenium extraction from molybdenite concentrates in fluid-bed roasters - . TMS : International Symposium on Rhenium and Rhenium Alloys, Annual meeting, Orlando, Floride, 9-13 février 1997.
-
(5) - BADALOV (S.T.) - The geochemistry of rhenium in copper-molybdenum deposits of Almalyk - . Renii, Akad. Nauk S.S.R., Inst. Met., 32-36, 1958.
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(6) - BASITOVA (S.M.), GODUNOVA (L.I.) - Distribution...
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