Présentation
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Auteur(s)
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Pierre BLAZY : Professeur à l’Institut national polytechnique de Lorraine INPL - Directeur du Centre de recherche sur la valorisation des minerais (CRVM), Laboratoire Environnement et minéralurgie LEM URA 235
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El-Aid JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de recherche au CRVM, LEM URA 235
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Lire l’articleINTRODUCTION
Depuis un demi-siècle, la métallurgie extractive n’a cessé de progresser, de l’état d’une technique traditionnelle à celui d’une technique très évoluée. En effet, n’importe quel métal peut devenir un métal industriel si le besoin s’en fait sentir. En conséquence, on a tenté avec succès de rattacher les différences existant entre les métallurgies connues et les propriétés des métaux qu’elles extraient. Parmi ces différences, une traduction de la nature spécifique d’un métal est l’enthalpie libre de formation des oxydes et des halogénures. On a pu ainsi regrouper les métaux dans deux ensembles : le groupe des métaux réactifs vis-à-vis d’un métalloïde donné, lorsque l’enthalpie libre de formation est élevée et, à l’inverse, le groupe des métaux non réactifs, lorsque celle-ci est modérée. Dès lors, la métallurgie extractive a pu faire un appel de plus en plus large aux données scientifiques et, de ce fait comprendre et maîtriser les phénomènes chimiques. Enfin, un appareil métallurgique étant un appareil de séparation entre métal et éléments de la gangue, les propriétés des divers produits fondus font l’objet de cette introduction.
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3. Bases physico-chimiques des procédés pyrométallurgiques
3.1 Thermodynamique des corps purs
3.1.1 Grandeurs thermodynamiques
L’étude thermodynamique d’une réaction chimique, écrite sous la forme générale :
avec α, β, λ et δ les coefficients stœchiométriques, suppose que chacun des constituants soit pris dans son état de référence. Celui-ci est l’état pur pour les solides et les liquides, et la pression d’une atmosphère pour les gaz (1,013 × 105 Pa). Les grandeurs thermodyna-miques sont dites standard lorsqu’elles correspondent à l’état de référence. On a ainsi à la température T : l’enthalpie standard
, l’entropie standard
et l’enthalpie libre standard
.
En considérant des réactions à pression constante, la diminution d’enthalpie standard au cours de la réaction, soit
,...
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