Vous êtes ici

Fontes et aciers, Caractéristiques et élaboration

Auteur: 
Bensaada Said
Editeur: 
Editions Al-Djazair
Date de parution: 
22/05/2014
Nombre de page: 
172
Fichier joint :
Veuillez se connecter
Description :

Extrait.
Minerai:
Généralement tous les métaux ne se trouvent pas à l'état natif (état pur) dans la nature, mais sous forme de roche, terre appelée minerai, seuls quelques métaux (Au, Ag, Hg) peuvent se trouver à l'état pur.
Le minerai est une combinaison d'un métal ou de plusieurs métaux avec d'autres éléments tels que 02, C, N2, P, S etc... en plus il contient de l'eau d'hydratation.
Le minerai est une substance minérale qui baigne dans une substance stérile appelée gangue. Les minerais qu'on rencontre dans la nature sont sous forme d'oxydes (Fe203), carbonates (CaCo3), sulfures (PbS) ou silicates (Al4(SiO4)).
La possibilité d'exploitation économique d'un minerai dépend de la teneur du métal de base, de l'abondance ou de la rareté du métal.
Industriellement on qualifie de minerai tout produit minéral dont on peut extraire un métal ou un alliage à un prix de revient convenable. Le mot minerai est donc un terme économique et non minéralogique, la teneur minimale des minerais exploitables dépend essentiellement de la valeur du métal. Ainsi un quartz aurifère contenant 20g d'or à la tonne est considéré comme un minerai riche alors qu'une roche à 20% de fer (teneur 10.000 fois plus grande) n'est pas exploitée en général.
Avant l'extraction du métal de son minerai, ce dernier subit une préparation au préalable qui consiste au :

  1. Concassage des gros morceaux à l'aide de concasseur rotatif, à  mâchoires ou à marteaux.
  2. Broyage pour obtenir du minerai encore plus fin.
  3. Triage, lavage du minerai par flottation (enrichissement).

Extraction des métaux (élaboration des métaux)
Pour extraire les métaux des minerais, on applique des opérations de traitements thermiques ou chimiques l'utilisation de l'une ou de l'autre dépend de la composition chimique du minerai et de la nature de sa gangue.
En général les traitements se font dans des fours portés à haute température. L'opération consiste à assurer d'une part la fusion du minerai et d'autre part l'élimination des éléments non désirés grâce au contact avec des agents ajoutés volontairement.
Les périodes les plus importantes lors de ses opérations sont
a) La réduction appliquée au minerais du type   oxydes, sous l'effet de la chaleur, le carbone et l'oxyde se combinent en libérant le métal et le gaz carbonique, par exemple dans le cas du fer : Fe203 + 3 CO —► 2Fe + 3 C02
b) Le   grillage : consiste à chauffer à Pair les minerais de type sulfures. Par cette opération, les sulfures se transforment en oxydes.
 c) La calcination  consiste à chauffer à l'abri de l'air les minerais de types carbonates. Par cette opération les carbonates se transforment en oxydes, par exemple : CaCO3   —► CaO + CO2. Les oxydes obtenus par les méthodes de grillage et de calcination sont ensuite traités par la méthode de réduction afin d'extraire le métal. Certains métaux élaborés ne sont pas pur et doivent subir des opérations de raffinage chimique ou électrochimique. Les métaux obtenus sont ensuite préparés sous diverses formes commerciales par les procédés suivants : déformation plastique, laminage, étirage et moulage.