La cémentation et la carbonitruration sont deux traitements thermochimiques voisins. Le choix des nuances d’acier, ainsi que les éléments d’alliage, est un paramètre important et déterminant pour les propriétés de la pièce cémentée ou carbonitrurée. Ainsi les caractéristiques à cœur et en particulier le niveau de résistance et la dureté après traitement de trempe sont fonction de la teneur en carbone et de la trempabilité de la nuance. La mise en œuvre des traitements pour la cémentation et la carbonitruration diffèrent grandement suivant les volumes à traiter, les choix industriels, mais aussi le type de procédé retenu. Ainsi, les différentes lignes de traitement, en bains de sels, en phase gazeuse ou de cémentation sous basse pression ne sont pas constituées des mêmes matériels.
La métallurgie extractive peut être divisée en deux parties : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie. La pyrométallurgie a été la première employée, cela dès l’Antiquité. L’hydrométallurgie, quant à elle, n’a vu le jour qu’à partir de la fin du XIX e siècle : le procédé de cyanuration de l’or a été développé en 1887, celui de l’argent en 1900. L’électrolyse du zinc n’a été réalisée qu’à partir de 1916. L’hydrométallurgie s’est fortement développée depuis le début du siècle et a souvent pris le pas sur des procédés pyrométallurgiques pour la production de nombreux métaux (Zn, Ni, Cu). Tout d’abord utilisée pour le traitement de minerais ou de concentrés, elle est employée, depuis une quinzaine d’années, dans le traitement de déchets métalliques. Par rapport à la pyrométallurgie, l’hydrométallurgie est moins coûteuse en énergie du fait que les opérations sont effectuées à des températures bien inférieures. Le facteur de taille est aussi à considérer car de petites unités peuvent être conçues à des coûts réduits. Elle permet aussi le traitement de minerais plus pauvres tout en améliorant le raffinage et le rendement d’extraction. Nous verrons tour à tour, dans cet article, les diverses étapes d’un traitement hydrométallurgique, des éléments de dimensionnement ainsi que des exemples de traitements de minerais et de déchets.
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 : [M 2 240] Cuivre : ressources, procédés et produits ; [M 2 241] Pyrométallurgie et électroraffinage du cuivre ; [M 2 242] Hydrométallurgie du cuivre (le présent article) ; [M2 243] Recyclage du cuivre et environnement ; [Doc. M 2 244] Métallurgie du cuivre.
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