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RÉSUMÉ
Sous-produit des métallurgies du zinc, du plomb, du cuivre et de l'étain, l'indium est un métal malléable assez proche de l'argent. Son économie est associée à ses principales applications dans l'industrie électronique, sous couvert de l’équilibre de l'offre et de la demande. Cet article est consacré à cet élément, et débute par les techniques de production et de raffinage, essentiellement hydrométallurgiques, mais aussi les procédés de récupération de l’indium. Quelques procédés industriels de la métallurgie extractive de l’indium sont sommairement décrits. La teneur marchande en indium est atteinte par des opérations combinées de lixiviation, cémentation et électroraffinage.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien Directeur de l'École nationale supérieure de géologie (ENSG)
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El-Aïd JDID : Ingénieur de recherche au Laboratoire environnement et minéralurgie (LEM), UMR 7569, Nancy université (ENSG-INPL), CNRS
INTRODUCTION
L'indium, 49e élément dans le tableau périodique de Mendeleïev, est un métal malléable qui ressemble à l'argent. C'est un sous-produit des métallurgies du zinc, du plomb, du cuivre et de l'étain. Son économie est associée à ses principales applications dans l'industrie électronique. L'équilibre de l'offre et de la demande est toujours précaire, à cause de la variété des sources, du changement des secteurs d'application et de l'activité des spéculateurs.
Les techniques de production et de raffinage d'indium sont, en grande partie, des techniques hydrométallurgiques. Leur souplesse permet de s'adapter au traitement des résidus le contenant, dont la composition diffère dans le temps suivant les approvisionnements des fonderies de Zn, Pb, Cu, Sn. En effet, les teneurs en indium varient très largement d'un minerai à un autre.
La teneur marchande en indium est atteinte par des opérations combinées de lixiviation, cémentation et électroraffinage.
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1. Propriétés
Le métal, découvert en 1863 par Ferdinand Reich et Hyeronimus Theodor Richter, de l'École des Mines de Freiberg (Allemagne), est un métal mou, brillant et lustré. Le métal naturel est un mélange de 96 % de 115In et 4 % de 113In, qui sont ses deux isotopes.
L'indium appartient au groupe IIIB, ainsi que le gallium et le thallium. Ses caractéristiques atomiques figurent dans le tableau 1.
L'indium a tendance à conserver la couche 5s2 complète. Elle apparaît dans le composé InCl, bien que celui-ci s'oxyde dans l'eau pour donner InCl3, covalent et stable.
Les propriétés physiques de l'indium figurent dans le tableau 2. On remarque que son point de fusion est bas, alors que son point d'ébullition est très élevé.
L'indium peut être soumis à des déformations presque illimitées, compte tenu de sa ductilité et de sa grande malléabilité. En général, il augmente la dureté et la résistance aux déformations et à la corrosion de ses alliages. Il devient superconducteur à 3,37 °K. Sa maille cristalline est quadratique (c/a = 1,08). Il forme des alliages avec la plupart des métaux, et des solutions solides avec le plomb, le thallium et le mercure . À l'état fondu, il mouille le verre, le quartz et la céramique.
Un aperçu de la chimie de l'indium est donné dans le schéma de la figure 1. Il se dissout très lentement dans les solutions acides diluées, mais la cinétique de dissolution augmente avec la température et l'acidité du milieu. Il n'est pas attaqué par la soude et les autres alcalis.
À chaud, l'indium métal réagit avec les halogènes, l'oxygène, le phosphore, le soufre, l'arsenic, l'antimoine, le sélénium et le tellure.
Ses principaux composés sont :
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les chlorures. Le monochlorure d'indium, InCl, est obtenu en chauffant le métal dans de l'argon contenant 1 % de Cl2....
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - WHITE (C.E.T.), OKAMOTO (H.) - Phase diagram of indium alloys and their engineering applications - ASM International, Material Park, Ohio (1992).
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(2) - FELIX (N.) - Indium and Indium Compounds - Ullmann's Encyclopedia of Industrial chemistry, Willey and Sons, A14, p. 157-166 (1989).
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(3) - GUIMON (M.), MERCIER (A.) - * - . – Le brasage tendre. Fiche pratique de sécurité ED 122 INRS. 4 p (2005).
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(4) - NEWEY (J.) - InP battles to beat the slump in optical communication - Compound Semiconductors, 9 (9), p. 20-22 (July 2003).
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(5) - WHITAKER (T.) - Backlights, airports and vehicles boost LED Market - Compound Semiconductor, 9 (11), p. 20-22 (December 2003).
-
(6) - YAMANAKA (T.), KATO (A.) - * - . – Mössbauer effect study of 57Fe and 119Sn in stannite, stannoïdite and mawsonite....
ANNEXES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Canadian Mineral Yearbook
Indium Corporation of America
Platts Metals week
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry
http://mrw.interscience.wiley.com
U.S. Bureau of Mines Bulletin – Minerals Facts and Problems
https://www.usgs.gov/programs/mineral-resources-program
U.S. Department of Energy
Metals and Minerals Annual Review
U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries
U.S. Geological Survey Minerals Yearbook
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/myb.html
HAUT DE PAGE1.2 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
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Liste des producteurs d'Indium (d'après ...
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