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En anglais
RÉSUMÉ
Métal réfractaire, le rhénium intéresse les domaines de la chimie, de la métallurgie, de l’industrie pétrolière avec la catalyse. Ces dernières années, essentiellement utilisé dans la filière aéronautique, il attribue aux superalliages une grande résistance aux températures élevées et à la corrosion. Sa production est liée à celle de la molybdénite, et reste régulièrement inférieure à la demande, peu de pays étant producteur. Par contre, son recyclage est quasi-total.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien Directeur de l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)
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El-Aid JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM) ENSG - INPL - CNRS - UMR 7569
INTRODUCTION
Le rhénium est un métal dont la consommation dépend de la demande des secteurs aéronautique et spatial, et de son utilisation en catalyse pétrolière. Il confère aux superalliages une grande résistance aux températures élevées et à la corrosion.
Sa qualité de métal stratégique fait que toutes les données économiques le concernant ne sont que des estimations. Toutefois, les capacités estimées des producteurs répondent difficilement à la croissance des consommations, et il est probable que l’on assiste à des crises d’approvisionnement, car le rhénium est un sous-produit de la métallurgie extractive des molybdénites des porphyres cuprifères et des kupferschiefers. Sa récupération ne peut donc s’effectuer qu’à partir des solutions de lavage des gaz de grillage des concentrés de molybdénite, ou, accessoirement, des concentrés de cuivre.
Les procédés de récupération du rhénium sont des procédés pyro-hydrométallurgiques, dont le produit final est le perrhénate d’ammonium. Le métal s’obtient par réduction du perrhénate.
Bien que les données soient incomplètes et très partielles sur le devenir du rhénium contenu dans les catalyseurs de reformage usés, dans les scraps d’alliages et dans d’autres composés le contenant, on peut considérer que son recyclage à partir de ces sources secondaires est quasi total, compte tenu de son coût élevé et de sa rareté.
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Minéralogie et occurrences rhénifères
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3. Usages, consommation, marché
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Usages
Le plus ancien usage du rhénium fut son utilisation dans les pointes de stylo en platine : en incorporant 2 % Re dans le platine, on augmentait sa résistance à l’usure. Plus tard, on fit appel au rhénium, par suite de sa résistance aux températures élevées, pour des contacteurs électriques, des couples thermoélectriques et des éléments chauffants.
À la fin des années 1960, Chevron et UOP, indépendamment et simultanément, découvraient que le rhénium augmentait la durée de vie des catalyseurs de reformage, surtout lorsque l’on opérait dans les conditions extrêmes nécessitées par la production d’essence sans plomb, à haut indice d’octane. En 1968, avant son utilisation dans les catalyseurs, le rhénium était utilisé aux États-Unis à raison d’environ 1 t/an. Trois ans après, on en utilisait 4 t, pour atteindre 6,5 t en 1978. Dès cette période, le recyclage du rhénium à partir des catalyseurs de platine usés causa une diminution de la consommation. À cet effet s’ajouta la substitution des catalyseurs Pt-Re par les catalyseurs Pt-Sn pouvant être régénérés dans des réacteurs de type CCR (Continuous Catalyst Regeneration). La diminution de la consommation fut accentuée par un deuxième facteur qui fut la décroissance de la production de benzène utilisé dans l’essence, dont la carcinogenèse fut démontrée.
Il y a eu ensuite un renouveau dans l’utilisation des catalyseurs Pt-Re, car les catalyseurs Pt-Sn ne peuvent pas être utilisés dans les anciens réacteurs à lit fixe, alors que les catalyseurs Pt-Re peuvent être utilisés dans les deux types de réacteurs (à lit fixe et CCR). L’augmentation de la durée de vie attendue, soit six mois, se transforma en pratique en une durée de vie de deux ans. En conséquence, le retour aux catalyseurs Pt-Re n’engendra pas une augmentation rapide de la consommation comme il était prévu.
Depuis une quinzaine d’années, de nouvelles utilisations du rhénium ont été favorisées par son prix relativement bas à la suite de la stagnation de son usage en catalyse. Elles intéressent les domaines de la chimie et de la métallurgie. Les superalliages pour la filière aéronautique sont devenus l’utilisation dominante du rhénium. En effet, leur résistance, leur dureté et leur ductilité sont conservées à des températures...
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Usages, consommation, marché
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AGAPOVA (L.Ya.), PONOMAREVA (E.I.), ABISHEVA (Z.S.) - Production of concentrated rhenium acid by electrodialysis of rhenium salts solutions - . Hydrometallurgy, 60, p. 117-122, 2001.
-
(2) - ALPER (A.M.), BOYER (C.W.), MARTIN (B.E.) - U.S. Patent no 4 006 212 - , 1977.
-
(3) - AMMAN (P.R.) - U.S. Patent no 3915690 - , 1975.
-
(4) - APRIAMOV (R.A.), DORONKIN (E.D.), BAROEV (F.V.) - An outline of the process of accessory rhenium extraction from molybdenite concentrates in fluid-bed roasters - . TMS : International Symposium on Rhenium and Rhenium Alloys, Annual meeting, Orlando, Floride, 9-13 février 1997.
-
(5) - BADALOV (S.T.) - The geochemistry of rhenium in copper-molybdenum deposits of Almalyk - . Renii, Akad. Nauk S.S.R., Inst. Met., 32-36, 1958.
-
(6) - BASITOVA (S.M.), GODUNOVA (L.I.) - Distribution...
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