Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur à l’Institut national polytechnique de Lorraine (INPL) - Directeur du Centre de recherche sur la valorisation des minerais (CRVM)
-
El-Aid JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au CRVM, LEM UMR 75-69
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il est admis que le lecteur a une connaissance élémentaire de la thermodynamique chimique et des fours métallurgiques, permettant de développer des points de vue qui aient un caractère général et s’appliquent à plusieurs métallurgies. Comme il s’agit seulement d’une introduction à la pyrométallurgie, aucun sujet ne pourra être étudié à fond et il ne pourra être fourni un exposé extensif pour chacun d’eux.
Grâce aux progrès réalisés dans le domaine des connaissances physico-chimiques de base, le métallurgiste maîtrise mieux les procédés que par le passé, de sorte qu’il livre des produits plus réguliers, et peut traiter des minerais à teneurs plus faibles et des minéraux réputés réfractaires.
Grâce aux progrès dans la technologie, la pyrométallurgie a pu :
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augmenter énormément la production ;
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développer de hautes températures liées aux progrès dans le domaine de la technologie électrique ;
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créer de nouveaux systèmes de contrôle qui visent à remplacer l’intuition et l’expérience de l’opérateur par des contrôles rigides dictés par des équations mathématiques complexes, évolution liée aux progrès de l’électronique et des calculateurs.
Enfin, il est important de signaler les progrès considérables qui concernent :
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la récupération et le recyclage des métaux et des alliages, tant au niveau des fabrications qu’au niveau des métaux usés, ces derniers conduisant à des matériaux de deuxième fusion ;
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la valorisation des coproduits, la pyrométallurgie ne se confinant pas à la production du métal seul ;
-
le traitement des gaz et des effluents, afin de protéger l’environnement (pollution de l’air, de l’eau et du sol).
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Cinétique réactionnelle2. Opérations de séparation de phases en pyrométallurgie
Les opérations de séparation de phases sont à la base des procédés industriels et sont conçues à partir des données théoriques de la physique, de la chimie et du génie métallurgique. La tradition et l’économie jouent aussi un rôle dans l’agencement des opérations ainsi que la qualité des produits obtenus. D’une façon générale, il est rare que l’on obtienne par une seule opération la qualité requise ou le rendement optimal. Certaines opérations, comme le convertissage, la métallurgie sous vide, la distillation, sont à la fois des opérations d’extraction et de raffinage. Les appareils relatés dans ce paragraphe sont les appareils les plus communs. Dans la partie relative aux exemples de pyrométallurgie 5, y figurent d’autres appareils plus spécifiques.
2.1 Calcination
Il s’agit d’un traitement thermique visant à la décomposition d’un minerai et à l’élimination d’un produit volatil, CO2 ou H2O.
Les carbonates sont susceptibles d’un tel traitement, car leurs températures de décomposition sont peu élevées : 850 C pour CaCO3, 417 C pour MgCO3, 377 C pour MnCO3, 400 C pour FeCO3. Les réactions sont endothermiques : − 50 kcal/mol (1 cal = 4,184 J) à 900 C pour CaCO3.
Les fabricants de chaux [32] utilisent des fours de deux types, qui travaillent à plus de 900 C selon le principe du contre-courant matière-gaz chauds :
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des fours rotatifs de 1 000 t/j de capacité maximale pour des fines granulométries ; la consommation énergétique est de 1 200 à 1 300 th/tonne (1 th = 4,184.106 J) ; les pertes énergétiques sont importantes ;
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des fours verticaux, dont les plus récents ont une capacité de 600 t/j, traitent des granulométries de 15 à 150 mm, avec une consommation énergétique de l’ordre de 800 th/tonne.
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Opérations de séparation de phases en pyrométallurgie
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ALLEXANDRE (J.), SEBILEAU (J.L.) - Le laitier de haut-fourneau. - 1988 C.T.P.L., Paris-La Défense.
-
(2) - ANDERSON (J.N.), QUENEAU (P.E.) - Pyrometallurgical Processes in non ferrous Metallurgy. - 1967, Gordon and Breach, New York.
-
(3) - BARRALIS (J.), MAEDER (G.) - Précis de métallurgie. - Avril 1990 Nathan, Luçon.
-
(4) - BENARD (J.), MICHEL (A.), PHILIBERT (J.), TALBOT (J.) - Métallurgie générale. - 2e édition 1984, Masson, Paris.
-
(5) - BISWAS (A.K.), DAVENPORT (W.G.) - Extractive Metallurgy of Copper. - 1980, Pergamon Press, London.
-
(6) - BLAZY (P.) - La métallurgie extractive des métaux non ferreux. - 1979, Société de l’Industrie Minérale, Saint-Étienne.
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...
1 Revues nationales et internationales
(liste non exhaustive)
Australasian Institute of Mining and Metallurgy (Australie) http://www.ausimm.com
Bulletin de la Société chimique de France (France)
Canadian Metallurgical Quarterly (Canada)
Engineering and Mining Journal (USA) http://www.e-mj.com
Journal Français de l’Électrothermie (France)
Journal of American Chemical Society (USA) http://pubs.acs.org/journals/jacsat
Light Metal Age : The International Magazine of the Light Metal Industry (USA) http://www.lightmetalage.com
Metals and Materials (GB)
Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review (USA) http://www.tandf.co.uk/journals/titles/08827508.asp
The Mining Record (USA) http://www.miningrecord.com
Revue de métallurgie (France) http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=metal
Revue Internationale Hautes Températures et Réfractaires (France)
Scandinavian Journal of Metallurgy (Suède, en Anglais) http://www.blackwellpublishing.com/journal.asp?ref=0371-0459
Institution of Mining and Metallurgy Transactions (GB)
Transactions of The Metallurgical Society of AIME (USA)
World Mining Equipement (USA) http://www.ume.com
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