Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien directeur de l’École nationale supérieure de géologie (ENSG)
-
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
Le cuivre occupe, en tonnage, la troisième place derrière l’acier et l’aluminium. Actuellement ses réserves mondiales se situent aux alentours de 300 Mt pour une coupure économique à 0,5 % de cuivre. Les utilisations tiennent compte des propriétés fonctionnelles de ce métal : conductivités électrique et thermique, résistance à la corrosion, ductilité, aptitude à recevoir des revêtements divers, aptitude au soudage et au brasage, propriétés fongicides. Le secteur de la construction électrique est le premier consommateur et des usages nouveaux apparaissent notamment dans le domaine de la haute technologie.
L’enrichissement des minerais par voie physique et physico-chimique, ou minéralurgie, concerne 80 % du cuivre primaire. Dans la plupart des cas cet enrichissement est réalisé par flottation et le concentré obtenu est traité par fusion ou pyrométallurgie. Le traitement direct du minerais par voie chimique, ou hydrométallurgie, ne s’applique qu’aux minerais oxydés.
Cet article a pour objet d’aborder l’économie du cuivre, les différents minerais, la mise en valeur des gisements, le coût des opérations métallurgiques ainsi que la fabrication des profilés et laminés à partir de formats métalliques compacts, coulés auparavant en barres, lingots, plaques et billettes.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— M 2 240 - Cuivre : ressources, procédés et produits (le présent article) ;
— - Pyrométallurgie et électroraffinage du cuivre ;
— - Hydrométallurgie du cuivre ;
— M 2 243 - Recyclage du cuivre et environnement ;
- Métallurgie du cuivre.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1981 par Jacques THIRIART, Alain GUÉBELS, Paul TROCH
DOI (Digital Object Identifier)
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Coût des opérations métallurgiques
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3. Mise en valeur des gisements
L’enrichissement par voie physique et physico-chimique, ou minéralurgie, concerne 80 % du cuivre primaire. Cet enrichissement est réalisé dans la plupart des cas par flottation (figure 2). La pyrométallurgie traite par fusion les concentrés ainsi obtenus.
Le traitement direct des minerais par voie chimique, ou hydrométallurgie, ne concerne seulement que les 20 % restants et ne s’applique surtout qu’aux minerais oxydés (figure 3).
3.1 Flottation
La flottation implique un stade de fragmentation généralement poussé pour libérer les minéraux cuprifères de leur gangue (Blazy et Jdid, 2000). Les particules sont ainsi réduites à des dimensions inférieures à 150 µm.
Lorsque la minéralisation est seulement constituée par des sulfures de cuivre, la flottation de ces sulfures s’effectue à pH basique et fait appel à des xanthates (25 à 300 g/t), ou à des dithiophosphates (100 à 150 g/t), ou encore à du mercapto-2-benzothiazole (aerofloat, 25 à 50 g/t). Les récupérations sont très élevées : 90 à 95 % du cuivre sont ainsi récupérés sous forme de concentré titrant 20 à 25 % Cu. Les minerais complexes de cuivre, plomb et zinc sont flottés avec des xanthates, fournissant un concentré global qui est reflotté ensuite pour séparer sélectivement chaque sulfure. Le sulfure de cuivre est déprimé par l’ion cyanure, celui de plomb par du SO2 ou du bichromate. Les récupérations du cuivre sont de l’ordre de 75 à 85 %. Les sulfures de cuivre des gisements de porphyres cuprifères sont souvent associés au sulfure de molybdène. Différentes méthodes sont employées pour effectuer la séparation sulfure de cuivre- molybdénite par flottation : la molybdénite ayant en général une flottabilité naturelle, on se contente de déprimer le sulfure de cuivre par Na2S (0,2 g/L au moins) ou par un réactif à base de pentasulfure de phosphore et de soude ou par un mélange d’hypochlorite et de ferrocyanure de sodium. Dans tous ces cas, la molybdénite est flottée avec un simple moussant. D’autres méthodes font appel, au contraire, à la dépression de la molybdénite par des dextrines, des amidons ou des pigments. Il faut signaler que les récupérations...
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