Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Utilisé très longtemps comme semi-conducteur intrinsèque, le germanium est devenu aujourd’hui un métal stratégique. En effet, il est utilisé maintenant comme composant des fibres optiques, catalyseur de polymérisation, élément en optique infrarouge et en électronique, et dans de nombreuses autres applications, comme la dentisterie, l’analyse spectrale ou la photographie. Sous-produit des minerais de zinc, ou de cuivre et de zinc, il est également extrait de certains charbons et possède de nombreux isotopes naturels. Non toxique, il ne présente aucun danger pour l’environnement.
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Used for a very long time as an intrinsic semiconductor, germanium has become a strategic metal. Indeed, it is currently used as a component of optical fibers, polymerization catalyst, component in infrared optics and electronics, as well as in many other applications, such as dentistry, spectral analysis or photography. A by-product of zinc ore, copper and zinc, it is also extracted from certain coals and has many natural isotopes. Being non-toxic, it presents no danger to the environment.
Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur Honoraire - Ancien Directeur de l’École Nationale Supérieure de Géologie (ENSG)
-
El-Aïd JDID : Docteur ès Sciences - Ingénieur de Recherche au Laboratoire Environnement et Minéralurgie (LEM), UMR 7569, Nancy université (ENSG-INPL), CNRS
INTRODUCTION
Le germanium est un métalloïde qui a des propriétés électriques intermédiaires entre celles d’un métal et d’un isolant. Utilisé, il y a déjà un demi-siècle, comme semi-conducteur, on le considère aujourd’hui en tant que composant des fibres optiques et catalyseur de polymérisation dans la fabrication du PolyÉthylène Téréphtalate (PET). On l’utilise aussi pour la vision nocturne par infrarouge (IR) et comme semi-conducteur en électronique. En ce sens, il s’agit d’un métal stratégique.
Le germanium est un sous-produit des minerais de zinc, ou de cuivre et de zinc. Mais, certains charbons constituent aussi des ressources potentielles de germanium. Son extraction, à partir de ces ressources, consiste à produire un concentré de germanium, repris en milieu acide chlorhydrique pour donner le tétrachlorure de germanium, qu’on purifie par distillation fractionnée. Quand le matériau est un scrap de germanium, il est transformé en oxyde, puis traité de façon identique à celle des concentrés provenant des minerais. On estime que 25 à 35 % de la consommation mondiale proviendrait du recyclage.
Le germanium est un élément relativement non toxique ne présentant pas de danger notable pour l’environnement.
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Cas industriels
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8. Procédés métallurgiques de récupération du germanium
Il est rare que le germanium soit extrait à partir de minerais. Cependant, il existe des possibilités à partir de minerais oxydés de fer. En général, l’extraction est réalisée à partir de concentrés sulfurés ou oxydés, par chloration suivie d’une purification .
Quand on extrait le germanium contenu dans des scraps, on le transforme en oxyde GeO2, si nécessaire, et on effectue les mêmes opérations que celles mises en œuvre à partir de concentrés.
8.1 Minerais oxydés de fer
Ce type de minerais provient des zones oxydées de gisements de fer qui titrent 15 à 30 % d’hydroxydes de fer, la silice étant le plus souvent le constituant majeur. Les teneurs relativement importantes en germanium, et aussi en gallium, conduisent à penser que, lors des phénomènes d’altération de leurs porteurs minéralogiques, ces éléments ont été piégés par les hydroxydes de fer et la silice colloïdale.
Bien que le germanium ne soit pas extrait industriellement à partir de ces types de gisements, des études ont montré qu’après une lixiviation acide il peut être récupéré sélectivement de la solution par adsorption sur la silice colloïdale .
HAUT DE PAGE8.2 Concentrés de sulfures de métaux de base
Étant donné les paragenèses minérales des sulfures porteurs de germanium, on considère trois types de concentrés dont la métallurgie est adaptée à la nature de chacun.
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Concentrés cuivre-plomb
Les...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MACKAY (K.M.), MACKAY (R.A.) - Germanium - In Introduction to modern inorganic chemistry, 3rd edition, ed. International Textbook Company, London, pp. 281-287 (1981).
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(2) - BROWN (R.D.), Jr - Germanium - U.S. Geological Survey Mineral Commodity Summaries, pp. 70-71 (2002).
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(3) - PLUNKERT (P.A.) - Germanium, in Mineral acts and problems - U.S. Bureau of Mines, Bulletin 675, pp. 317-322 (1985).
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(4) - STADNICHENKO (K.J.), ZUBOVIC (P.), HUFSCHMIDT (E.L.) - Concentration of germanium in the ash of american coals. A progress report - U.S. Geological Survey Circular 272, 34 p. (1953).
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(5) - TAYLOR (S.R.), McLENNAN (S.M.) - The continental crust : its composition and evolution - Blackwell, Oxford, 312 p. (1985).
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(6) - BERNSTEIN (L.R.) - Germanium Geochemistry and Mineralogy - Geochimica and...
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