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Zinc : définition et propriétés

Au troisième rang des métaux (après le fer et le cuivre), métal brillant bleu-gris, le zinc est fragile et cassant à température ambiante. Ce métal, souvent retenu pour sa résistance à la corrosion atmosphérique, est de ce fait surtout utilisé pour la galvanisation et en tant qu'élément d'addition dans les bronzes et laitons. Avec l’industrialisation du monde moderne, la consommation en zinc a augmenté (transport, infrastructure, bâtiment, équipement industriel), en raison notamment de ses propriétés chimiques . Le zinc est également utilisé en santé, cet oligo-élément joue un rôle indispensable notamment dans la croissance, la réponse immunitaire et les fonctions neurologiques.

La famille des alliages du zinc comprend une pléthore de composés, le zinc est couramment associé à du cuivre (laiton), à de l’aluminium (zicral), à du magnésium (zamak), à du cuivre et du nickel (virenium), voire à du cadmium et du titane. Les propriétés mécaniques se voient modifiées avec la composition chimique, mais également avec les traitements thermo-mécaniques subis (recuit, durcissement structural…). Ainsi, certains alliages sont conçus pour le moulage sous pression, d’autres utilisés en orfèvrerie, ou employés pour certaines brasures, ou pour des toitures et des gouttières. Le procédé le plus répandu pour mouler des pièces en alliage de zinc reste la fonderie sous pression.

Ces dernières décennies, tout comme pour le cuivre et l’or, l’industrialisation du monde moderne a largement favorisé l’augmentation de la consommation en zinc. Sur la totalité du zinc consommé dans le monde, on constate, à ce jour, qu’environ 30 % de la production provient de l’activité de recyclage et 70 % de la production minière. L’industrie minière du zinc est relativement fragmentée, l’Asie étant devenu le principal producteur après le continent américain, quant à l’activité en France, elle a été stoppée.

Les minerais de zinc sont essentiellement des minerais sulfurés (blende et würtzite) plus ou moins complexes selon leurs associations minérales, avec quelques gisements de minerais oxydés (zincite, hydrozincite et smithsonite). Aujourd’hui, la voie de traitement majoritaire des concentrés de zinc est l’hydrométallurgie en voie acide sulfurique. Dans un premier temps, les minerais de zinc sont soumis à un grillage préalable, destiné à oxyder les sulfures de zinc. Ce grillage, par technique du lit fluidisé, entraîne la formation de dioxyde de soufre, utilisé pour la production de soufre ou d’acide sulfurique.

Dans le domaine de l’anti-corrosion, notamment celui du secteur automobile, de nouveaux revêtements ont été mis au point par codépôts à base de zinc comparables, voire plus performants que les revêtements de zinc pur. Ces systèmes alliés, principalement zinc-nickel, zinc-nickel-fer, zinc-cobalt, permettent de plus la réalisation de finitions à des fins spécifiques.

 

En termes de recyclage, en moyenne 45 % des déchets contenant du zinc sont recyclés. Certains produits comme les toitures en tôle de zinc présentent un taux de plus de 90 %. A l’inverse, ce taux est nul pour le zinc présent dans les produits pharmaceutiques

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Dans la dernière partie de cet ouvrage cing articles de référence, issus de la base documentaire Techniques de l'ingénieur et cité dans cette fiche, vous sont proposés pour compléter la méthode proposée par l'auteur.

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !


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