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CADMIUM

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Élaboration du cadmium

Minerais, production, consommation

Le cadmium se trouve dans presque tous les minerais polymétalliques contenant du zinc et, plus ces minerais sont riches en zinc, plus ils contiennent de cadmium.

Les teneurs en cadmium des minerais de zinc sont néanmoins très faibles, de 0,01 à 0,03 p. 100 sur minerai brut ; certains gisements au Mexique et au Pérou notamment ont donné des taux plus élevés.

Les minerais subissent à la mine dans les laveries un enrichissement par flottation qui permet d'obtenir avec les blendes, en partant de teneurs sur brut d'environ 3,5 à 6 p. 100 de zinc, des taux s'élevant à 50 à 60 p. 100 ; de ce fait, la teneur en cadmium atteint 0,1 à 0,5 p. 100. Il en est ainsi, à titre d'exemple, d'un minerai flotté d'origine du Canada avec l'analyse suivante : Zn 57,2 p. 100 – Pb 2,9 p. 100 – Cd 0,24 p. 100 – Cu 0,7 p. 100 et divers autres éléments dont le soufre 31,16 p. 100 et l'argent 150 g/t.

Comme conséquence, la production de cadmium est comprise, suivant les minerais exploités, de 1,8 à 5 kg par tonne de zinc élaborée.

Cadmium : production

Cadmium : production

Encyclopædia Universalis France

Cadmium : production

tabl. 2 - Production métallurgique et consommation de cadmium (en tonnes) en 2004 (source :…

Encyclopædia Universalis France

Cinq pays (Corée du Sud, Chine, Japon, Canada, Mexique) réalisent à eux seuls les trois quarts de la production mondiale de cadmium ; la consommation est dominée par la Chine, la Belgique et le Japon, qui a eux trois représentent les trois quarts du total mondial (tabl. 2).

Métallurgie du cadmium

Le cadmium étant extrait presque exclusivement des minerais de zinc, les métallurgies de ces deux métaux – Zn et Cd – sont intimement dépendantes.

L'élaboration de cadmium comporte deux phases fondamentales : la phase d'extraction du métal qui conduit à la production d'une éponge de cadmium, et la phase de traitement métallurgique de cette éponge pour obtenir le métal de haute pureté.

Production de l'éponge de cadmium

L'élaboration du zinc s'opère suivant deux voies métallurgiques : la voie sèche, désignée plus spécialement par « extraction par voie thermique » ou « pyrométallurgie », et la voie humide, le plus souvent désignée par « hydrométallurgie ».

Les minerais sulfurés de zinc – les blendes – sont concentrés à la mine par flottation (laveries) et livrés aux usines métallurgiques du zinc sous une forme pulvérulente.

Il s'agit de sulfures de zinc et, afin de pouvoir les traiter en métallurgie sèche ou humide, il faut nécessairement les transformer en oxydes de zinc (ZnO). L'opération s'appelle le grillage suivant la réaction générale d'oxydation : (

M symbolise le métal.)

Cette réaction est fortement exothermique et, lorsqu'elle est amorcée, elle se poursuit d'elle-même en élevant la température. Dans le cas du zinc :

cela permet, en obtenant l'oxyde de zinc, d'éliminer la majeure partie du soufre contenu.

L'anhydride sulfureux SO2 produit est consommé en totalité pour la fabrication de l'acide sulfurique H2SO4.

Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Encyclopædia Universalis France

Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Métallurgie du zinc par voie sèche (pyrométallurgie) et extraction du cadmium.

Encyclopædia Universalis France

Le schéma du processus du traitement d'extraction par voie thermique est donné dans le tableau 3.

Dans la métallurgie par voie sèche, on souhaite l'obtention de charges perméables et pour cela un grillage poussé, dit agglomérant, est recherché. Le supergrillage s'effectue dans les fours-machines Dwight-Lloyd dont la sole est une grille en mouvement continu comme une chenille d'engin avec déplacement très lent.

L'oxydation intense des sulfures provoque, comme sus-indiqué, suffisamment de chaleur pour élever la température à 1 200-1 400 0C. Cette température élevée offre, en outre, l'intérêt de favoriser l'évacuation du plomb jusqu'à 75 p. 100, du cadmium 95 p. 100 et de l'arsenic qui se retrouvent dans les gaz avec l'anhydride sulfureux, chargés de poussières.

Ces gaz destinés à la fabrication de[...]

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Écrit par

  • Alexandre TRICOT : ingénieur des arts et métiers en retraite au centre technique du zinc

Classification

Pour citer cet article

Alexandre TRICOT, « CADMIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

Cadmium : propriétés physiques

Cadmium : propriétés physiques

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Cadmium : propriétés physiques

Propriétés physiques du cadmium.

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Cadmium : production

Cadmium : production

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Cadmium : production

tabl. 2 - Production métallurgique et consommation de cadmium (en tonnes) en 2004 (source :…

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Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Encyclopædia Universalis France

Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

Métallurgie du zinc par voie sèche (pyrométallurgie) et extraction du cadmium.

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Autres références

  • ALLIAGES

    • Écrit par Jean-Claude GACHON
    • 6 479 mots
    • 5 médias
    La figure présente le cas du système cadmium (Cd) -  plomb (Pb). Ici encore, les deux métaux ont très peu tendance à s'unir : le cadmium reste quasi pur et le plomb accepte au mieux 5,9 atomes de cadmium pour 100, à 248 0C, température du palier eutectique qui sépare le domaine solide...

  • CUIVRE

    • Écrit par C.I.C.L.A., Jean-Louis VIGNES
    • 7 241 mots
    • 4 médias
    ...(de 0,03 à 0,10 p. 100 d'Ag), dont les caractéristiques mécaniques sont conservées à une température plus élevée de 100 0C que celle du cuivre pur ; le cuivre au cadmium (de 0,7 à 1 p. 100 de Cd), dont la conductivité atteint 88 p. 100 de celle du cuivre pur pour une résistance mécanique plus élevée...

  • ÉPIDÉMIOLOGIE

    • Écrit par Catherine DUPUIS, Pierre SALIOU
    • 1 613 mots
    ...globale par maladies ischémiques, mais seulement les morts soudaines. Cette remarque permit à H. A. Schrœder de montrer, en 1969, avec Kanisada, que le facteur responsable de cet accroissement de la mortalité brusque était le cadmium, associé au zinc dans les tuyaux d'adduction en fer galvanisé.

  • ORGANOMÉTALLIQUES COMPOSÉS

    • Écrit par Jacques METZGER, Charles PRÉVOST
    • 3 703 mots
    • 2 médias
    Les dérivés sodés se préparent généralement par action du sodium sur les organomercuriques :

  • STOCKAGE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

    • Écrit par Dominique LARCHER, Mathieu MORCRETTE, Patrice SIMON
    • 9 557 mots
    • 6 médias
    ...négative à base de cadmium (Cd). Cette chimie Ni-Cd a été abandonnée officiellement en 2006 pour les applications grand public du fait de la toxicité du cadmium. Ce dernier élément est alors remplacé par un alliage hydrurable (c’est-à-dire permettant d’insérer des atomes d’hydrogène), noté MH (pour métal...
  • Afficher les 7 références

Voir aussi

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