Traitement et séparation des métaux stratégiques

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Les métaux stratégiques - Les ressources du XXIème siècle

Parallèlement à l'extraction du minerai, ce dernier va être enrichi (concentré, traité) via différents procédés physiques et chimiques. Ce traitement va permettre de récupérer les minéraux utiles du minerai et de les avoir en quantité suffisante pour pouvoir récupérer les métaux intéressants et obtenir à la fin un produit concentré, commercialisable par les entreprises ou les industries, dans la société.

Il faut distinguer les différents produits issus des processus de transformation :

  • Produit brut : prélevé directement de la mine.
  • Produit concentré : issu de la minéralurgie (produit séparé)
  • Produit pur : issu de la métallurgie et du raffinage (transformer en métal)
  • Produit manufacturé : objet du quotidien
 

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Minéralurgie : Traitement et séparation du minerai

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La minéralurgie a lieu pendant l'exploitation minière. Elle consiste en plusieurs phases de traitement et de séparation physico-chimiques, pour se débarrasser des minéraux qui ne sont pas intéressants et ne garder que les minéraux choisis.

Le nombre de traitements et de séparations va dépendre du minerai à traiter, et donc des différents minéraux présents dans la roche, mais un schéma général est tout de même suivi :

  • On concasse et broie la roche, pour obtenir des morceaux d'une taille adaptée aux traitements ultérieurs et pour libérer/individualiser les différentes espèces minérales. On obtient alors plusieurs classes selon leur taille.
  • Ces morceaux sont ensuite séparés par différents procédés :
    • des procédés physiques : les minéraux constituant les différentes classes sont triés selon leurs différences de densité, leurs propriétés magnétiques ou électriques (capacité à conduire l'électricité),...
    • des procédés physico-chimiques : comme par exemple la flottation qui permet de séparer, dans une mousse, des particules ayant une affinité pour l'air (particules hydrophobes), de particules gardant leurs affinités pour l'eau (mouillabilité et hydrophile). Pour arriver à cette séparation, on modifie sélectivement les propriétés de la surface des minéraux en utilisant différents produits chimiques (pH, collecteurs, activant ou déprimant)

Par exemple : Certains minéraux sont naturellement hydrophobes, ils ne se lient pas à l'eau comme le talc et le souffre. En présence de bulles d'air, ils sont préférentiellement entrainés dans la mousse : c'est la flottation.


A la fin de cette étape de traitement, on obtient les minéraux sélectionnés en forte concentration. Ce concentré va ensuite être débarrassé de toutes les impuretés qui auraient pu résister au traitement, et va servir à la fabrication d'un produit pur.

La séparation et le traitement des minerais expliqués par une animation.


La métallurgie : obtention du métal

Transformation en produit pur

Pour obtenir le produit manufacturé, on va tout d'abord fabriquer des pièces en fondant les minéraux et en les mettant dans un moule, pièces que l'on va ensuite allonger. Ce processus s'appelle le formage (on donne une forme spécifique à la pièce créée).

Ces pièces allongées vont ensuite être travaillées par le processus de chaudronnerie pour aboutir au produit semi-fini : on découpe les pièces pour ensuite effectuer à nouveau le processus de formage, puis on soude le tout, pour donner une forme propice à l'obtention du produit manufacturé et ce, sans perte de matière.

Obtention du produit manufacturé

Enfin, le produit semi-fini va être soumis à l'usinage. Cette étape permet d'enlever de la matière au produit semi-fini pour que le dit produit obtienne sa forme finale : c'est le produit manufacturé. Ce produit pourra ensuite être vendu par les différentes entreprises, agences etc[1].

On obtient finalement un produit commercialisable, issu de la transformation et de la sélection de minéraux prélevés de la roche, englobant ainsi la partie géologique et industrielle du cycle de vie des métaux. Il reste toutefois une étape qui boucle ce cycle (de la création à la destruction d'un élément) de ces métaux : le recyclage.

Pour résumer, une fois que le métal est pur, il va être mélangé à d'autre métaux pour former un alliage, ou fondu pour être moulé, pour former un objet de notre quotidien.

Jeu n°7

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Cela nécessite une extension particulière, accessible sur les versions ultérieure à 1.21 (version actuelle 1.16)

Pour y accéder, il faut donc cliquer sur l'image qui redirigera vers le jeu.

Jeu sur http://zondle.fr.

Notes

  1. Wiki universitaire sur les métaux.
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