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
Comparée à la pyrométallurgie du cuivre, qui débuta il y a 6 000 ans, l’hydrométallurgie du cuivre est plus récente ; les plus anciennes références datent cependant d’environ 500 ans avec des premières applications au xvii e et xviii e. Au xix e siècle, ce fut le raffinage électrolytique qui répondit aux besoins du cuivre à haute pureté, et au xx e siècle se développa l’électroextraction. La croissance rapide des besoins en cuivre fut à l’origine du développement de l’hydrométallurgie des minerais oxydés, dont on ne pouvait obtenir un concentré par flottation.
La métallurgie du cuivre par voie humide revêt moins d’importance que la métallurgie thermique, qui assure environ 80 % de la production totale. Cependant, la grande diversité des voies offertes par le traitement humide lui confère beaucoup d’intérêt, et la recherche dans ce domaine est fort active, surtout depuis l’apparition des lois antipollution et le développement des connaissances en biotraitement.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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[M 2 240] Cuivre : ressources, procédés et produits ;
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[M 2 241] Pyrométallurgie et électroraffinage du cuivre ;
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[M 2 242] Hydrométallurgie du cuivre (le présent article) ;
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[M2 243] Recyclage du cuivre et environnement ;
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[Doc. M 2 244] Métallurgie du cuivre.
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Extraction du cuivre par cémentationArticle inclus dans l'offre
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5. Électroextraction
L’électroextraction ou electrowinning est bien différente de l’électroraffinage. Elle consiste à électrodéposer le cuivre à partir de la solution ionique concentrée alors que l’électroraffinage utilise la dissolution anodique d’anodes en cuivre. Toutefois, dans les deux cas, il y a un dépôt de cuivre à la cathode. Le procédé est typiquement hydrométallurgique alors que l’électroraffinage s’associe dans la réalité industrielle à la pyrométallurgie.
5.1 Conditions électriques
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Les réactions de l’électroextraction sont les suivantes.
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Anode : en milieu sulfate, elle est en plomb dur passivé à 6 % d’antimoine et parfois 0,5 % d’argent ; elle ne contamine en général que légèrement l’électrolyte et sa durée de vie est assez longue. Elle donne lieu à un dégagement d’oxygène qui relève le potentiel oxydo-réducteur de la solution et provoque l’agitation de celle-ci. Le dégagement d’oxygène conduit à la régénération de l’acide sulfurique qui était combiné au métal déposé. Il ne reste comme consommation d’acide par le minerai que celle provoquée par la gangue. La réaction anodique s’écrit :
Le potentiel normal de l’oxygène est de + 1,23 V.
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Cathode : le dépôt de cuivre se fait suivant la réaction :
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