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Auteur(s)
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Fernand MARATRAY : Directeur Technique Honoraire de la Climax Molybdenum SA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Karl Wilhelm Scheele mettait fin, en 1778, à la confusion qui régnait sur la nature de la molybdénite et du graphite, en montrant que la molybdénite (MoS2 ), soumise à une attaque nitrique à chaud, laissait un résidu blanc, qu’il identifiait ensuite comme un oxyde acide, que nous savons être l’anhydride molybdique.
En 1782, P. J. Hjelm séparait le métal, sous la forme d’une poudre fine, en chauffant l’oxyde avec du charbon de bois, et lui donnait le nom de molybdène. Il ne pouvait obtenir la fusion de cette poudre, et ce n’est qu’en 1893 que H. Moissan réussit la fusion du molybdène en chauffant un mélange de dioxyde de molybdène et de charbon de bois au four électrique. Le métal obtenu contenait de nombreuses impuretés et titrait 92 à 96 % de molybdène.
La première utilisation industrielle du molybdène est l’ajout de cet élément dans des aciers pour blindages, en 1894, aux usines Schneider du Creusot. La production industrielle du molybdène pur, sous une forme massive, est devenue possible, à partir de 1909, quand W. D. Coolidge montra que la technique de métallurgie des poudres, qu’il avait mise au point pour la fabrication de filaments de tungstène, était applicable au molybdène. Le fil de molybdène, utilisé dans la fabrication des lampes à incandescence, a été la première application industrielle importante. L’utilisation du fil s’est développée en métallisation et, avec le ruban, dans la fabrication des lampes radio et des contacts électriques. Ces applications ont constitué l’essentiel de la consommation de molybdène massif jusqu’au début de la Seconde Guerre mondiale.
Dans les années 50, pour satisfaire à de nouvelles applications dans des secteurs industriels très variés, la production de semi‐produits de grandes dimensions et plus performants a conduit à une véritable mutation technologique des procédés de fabrication, molybdène électrofondu (Climax Molybdenum 1953), pressage isostatique, accompagnée de la production de molybdène de plus haute pureté et de la mise au point d’alliages à durcissement par précipitation, et de durcissement de solution solide.
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Production de molybdène massif
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3. Métallurgie extractive
3.1 Enrichissement des minerais
Après extraction, le minerai des mines de molybdène primaire est concassé et broyé, pour libérer la molybdénite, et enrichi par flottation. Les opérations de broyage et de flottation sont répétées plusieurs fois pour obtenir un taux de récupération de l’ordre de 85 %. Le concentré obtenu a pour composition chimique :
70 à 80 % Mo, 0,25 à 2,5 % Cu, 0,1 à 0,9 % Pb, 0 à 3,0 % Fe, 0,5 à 1,5 % acides insolubles (SiO2 , Al2O3).
La molybdénite est isolée des concentrés de cuivre par une série d’opérations de flottation qui séparent sélectivement la molybdénite des différents sulfures de cuivre [chalcopyrite (CuFeS2), chalcocite (Cu2S), covellite (CuS)] et de l’argile.
Le taux de récupération est de l’ordre de 50 %, principalement en raison du fait que les circuits sont optimisés pour récupérer le maximum de cuivre.
À l’exception d’une très faible quantité de concentré qui est destiné à être utilisé comme lubrifiant, après purification pour obtenir une teneur en MoS2 > 98 % avec du carbone comme principale impureté, la quasi‐totalité du concentré est transformée en oxyde technique MoO3 .
HAUT DE PAGE3.2 Grillage du concentré
Le grillage de la molybdénite est effectué à l’air dans un four à soles superposées, équipé de racleurs (four Nichols‐Herreshoff ou Lurgi). L’eau est évaporée et les huiles de flottation sont brûlées sur les soles supérieures qui sont chauffées. La majeure partie du soufre est éliminée sur les soles intermédiaires, suivant les réactions d’oxydation :
Comme les réactions d’oxydation sont très exothermiques, et que la température ne doit pas dépasser 600 à 650 oC pour éviter les pertes par sublimation de l’oxyde MoO3 , on régule la température en introduisant...
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Métallurgie extractive
ANNEXES
Le prix de la poudre de molybdène en 1992 était de l’ordre de 15 à 20 $ ; les difficultés de fabrication et la mise au mille augmentent considérablement le prix des demi‐produits laminés quand le diamètre ou l’épaisseur diminue (figure ).
HAUT DE PAGE1.2.1 Évaluation des réserves en 1992
Gisements de molybdène exploités 1 265 × 103 t
Gisements de molybdène non exploités 3 036 × 103 t
Gisements de molybdène associé exploités 2 316 × 103 t
Gisements de molybdène associé non exploités 1 142 × 103 t
Total des réserves 7 759 × 103 t
Nota...
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