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Auteur(s)
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Henri PASTOR : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électrochimie et d’électrométallurgie de Grenoble - Ex-Président directeur général du Centre européen de Recherche en Métallurgie des Poudres (CERMEP)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’effet du tungstène sur les propriétés de l’acier, suggéré par R.E. Raspe (1785) et H.L. Duhamel du Monceau (1786), a été mis en pratique par Jacob et Köller en 1855 ; mais les aciers au tungstène n’ont réellement pris leur essor qu’à la fin du XIXe siècle. Les premiers filaments de lampes électriques en tungstène n’apparaissent qu’en 1909 (W.D. Coolidge : General Electric Co.). Après le développement des aciers rapides en 1900 (Bethlehem Steel Co.), des « carbures cémentés » WC-Co en 1927 (Krupp) puis des métaux lourds [alliages W-Ni-Fe(Cu)] en 1935, l’importance des débouchés du tungstène n’a cessé de croître. Ce développement a d’ailleurs été tout à fait parallèle à celui de la métallurgie des poudres, seule méthode permettant de consolider ce métal réfractaire et ses composés.
Le carbure de tungstène WC consomme actuellement environ 65 % de la production mondiale de tungstène. Il est le matériau de base des « carbures cémentés » (cermets WC-Co) aux multiples applications : outils d’usinage (coupe, perçage, fraisage) des métaux, du bois et des matières plastiques ; outils de forage (mine, pétrole, travaux publics, bricolage…) ; pièces d’usure (matières et poinçons ; outils de découpage, de formage et de frappe ; enclumes pour la synthèse du diamant ; billes de stylo ; crampons antidérapants…).
La figure 1 est un schéma synoptique qui résume l’industrie du tungstène et de ses principaux dérivés.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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M 2 378 Métallurgie et recyclage du tungstène. Procédés ;
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M 2 379 Métallurgie et recyclage du tungstène. Produits et sécurité (le présent article) ;
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Doc. M 2 380 Métallurgie et recyclage du tungstène.
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3. Environnement. Toxicité
3.1 Environnement
On pourra se reporter aux références [7] [14] [39] [40].
Il est certain que l’exploitation minière, la minéralurgie, la métallurgie extractive et la métallurgie du tungstène créent plus ou moins de problèmes environnementaux usuels. L’utilisation du métal et de ses alliages conduit, pour certaines applications, à des pertes dispersives qui sont négligeables et inoffensives. La mise au rebut de pièces usées n’est pas un gros problème puisque, comme on l’a vu au paragraphe 5 de l’article [M 2 378], le recyclage est fort bien organisé et très performant.
L’impact de la production de tungstène sur l’écologie mondiale est relativement faible en comparaison de celui de la production d’autres métaux (Fe, Al, Cu…) du fait de très faibles tonnages produits. Pour en avoir une idée, on peut partir des hypothèses réalistes suivantes :
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production annuelle mondiale : 4 000 t W ;
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teneur moyenne des minerais : 0,5 % en masse WO3 ;
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teneur moyenne des concentrés : 65 % en masse WO3 ;
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rendement du traitement minéralurgique : 85 % ;
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rendement de la métallurgie extractive : 5 %.
Cela conduit à traiter 12,5 x 106 t de minerai qu’il faut extraire, broyer et concentrer pour obtenir 82 x 103 t de concentrés et 12,4 x 106 t de résidus.
Lors de la conversion chimique ou métallurgique des concentrés, environ un tiers de la masse initiale se retrouve dans les résidus (laitiers, précipités, gangue) ce qui correspond à environ 26 x 103 t à mettre à la décharge. Les résidus de la conversion chimique (précipité, gangue), qui sont majoritaires, contiennent en outre des restes de réactants chimiques. En supposant que 90 % de la production mondiale de tungstène sont obtenus par conversion chimique, on peut estimer entre 25 000 et 60 000 t la quantité de soude ou de carbonate de sodium consommée et à peu près autant d’acide sulfurique pour leur neutralisation. Ce qui veut dire que 35 000 à 84 000 t de sulfate de sodium en solution sont engendrées dont seule une faible partie est réutilisée, le reste allant...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AUBRY (J.) - Combinaisons avec les éléments du groupe VI – Oxydes de molybdène - In « Nouveau traité de chimie minérale. Chrome, molybdène, tungstène ». P. Pascal, Masson et Cie, pp. 640-655 (1959).
-
(2) - SALATIC (D.), SALATIC (V.) - Valorisation of molybdenite from majdanpek copper concentrate - Proceedings of the XXI International Mineral Processing Congress, Vol. 3, Rome pp. C8b-9-C8b-14 (23-27 Juillet 2000).
-
(3) - CHANDER (S.), FUERSTENAU (D.W.) - On the natural floatability of molybdenite - Trans. AIME/SME, vol. 252, pp. 62-73 (1972).
-
(4) - CASTRO (S.H.), STOCKER (R.), LASKOWSKI (J.S.) - The effect of hydrophobic agglomerant on the flotation of fine molybdenite particles - Proc. Of the XXth IMPC, Aachen, vol. 3, pp. 559-569 (1997).
-
(5) - BORN (C.A.), BENDER (F.N.), KIEHN (O.A.) - Molybdenite flotation reagent development at Climax (Colorado) - Flotation, A.M. Gaudin Memorial, published by AIME, vol. 2, chap. 41, pp. 1147-1184 (1976).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Extractive metallurgy of Molybdenum
-
Molybdenum and Molybdenum compounds
-
Chrome, Complexes du chrome, Molybdène, Tungstène, Hétéropolyacides...
ANNEXES
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1 Revues et sites spécialisées
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2 Usages du molybdène
- 2.1 1. Aciers spéciaux au molybdène 2.1.1 Aciers faiblement alliés
- 2.2 2. Fontes au molybdène
- 2.3 3. Industries aéronautique, aérospatiale et de l’armement
- 2.4 4. Industrie nucléaire
- 2.5 5. Industries électrique et électronique
- 2.6 6. Industrie chimique
2.1.2 Aciers faiblement alliés à haute limite élastique
2.1.3 Aciers inoxydables
2.1.4 Aciers résistants à de hautes températures
2.1.5 Aciers à outils
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3 Exploitations minières
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4 Producteurs
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5 Exportateurs
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6 Prix
1 Revues et sites spécialisées
– Separation Science and Technology
– Engineering and Mining Journal
– Hydrometallurgy...
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