ZINC

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Métallurgie

Les minerais de zinc se trouvent dans la nature sous deux formes principales : d'une part, les variétés sulfurées, blende (ou sphalérite) et wurtzite ; d'autre part, les variétés oxydées, smithsonite, hydrozincite (carbonates), franklinite, zincite (oxydes), hémimorphite (ou calamine), willemite (silicates). La blende (ZnS) représente 95 p. 100 de la production minière.

Smithsonite

Photographie : Smithsonite

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Cristaux rhomboédriques de smithsonite (Chessy, Rhône). Ce carbonate de zinc, autrefois appelé «spath de zinc», a ainsi été renommé en l'honneur de James Smithson, à l'origine de la fondation de la célèbre Smithsonian Institution de Washington. 

Crédits : C. Bevilacquia/ De Agostini/ Getty Images

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Calamine

Photographie : Calamine

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La calamine, sorosilicate hydraté de zinc, est le nom donné à l'hémimorphite lorsque celle-ci s'exprime en masses concrétionnées ou stalactitiques. 

Crédits : CSP_JENYA/ Fotosearch LBRF/ Age Fotostock

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Les teneurs en zinc du minerai varient de 4 à 20 p. 100. Le minerai sous forme de blende est enrichi par flottation. Les minerais oxydés, qui se prêtent mal à la flottation, sont moins exploités.

Grillage des minerais

Les minerais concentrés sont le plus souvent des blendes contenant de 28 à 32 p. 100 de soufre. Il est nécessaire de transformer le sulfure en oxyde par un grillage :

L'anhydride sulfureux dégagé est utilisé pour la production d'acide sulfurique. Selon la température, des réactions parasites peuvent se produire, la plus importante étant l'oxydation en sulfate :
Elle a lieu principalement entre 500 et 600 0C. En opérant à plus haute température, le sulfate de zinc est dissocié en oxyde. La température à l'intérieur des fours de grillage doit donc être maintenue à 900-950 0C pour obtenir une bonne désulfuration. Celle-ci est cependant limitée par la présence de sulfates (plomb, calcium, magnésium) non décomposés à cette température. À plus haute température (1 200 0C) et dans certaines conditions, il est possible de les décomposer et de réduire la teneur en soufre à 0,1 ou à 0,2 p. 100.

Le grillage s'effectue dans un four spécialement conçu ; on a utilisé successivement les fours Delplace, les fours Spirlet, les fours Wedge, les fours Flash et les fours à lit fluidisé.

Dans les fours à lit fluidisé, le minerai est maintenu en suspension par l'air de grillage soufflé par le bas à un débit convenable. Dans certaines conditions, le lit de minerai en suspension se comporte comme un fluide ; le contact air-particules d [...]


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Smithsonite

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Calamine

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Élaboration de zinc par procédé New Jersey

Élaboration de zinc par procédé New Jersey
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Élaboration de zinc par traitement de minerais

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au Centre technique du zinc
  • : chef des laboratoires de recherche et de contrôles de la Compagnie royale asturienne des mines
  • : professeur d'université à l'I.U.F.M. de Créteil, chercheur au Centre d'études de chimie métallurgique (C.N.R.S.)
  • : responsable zinc information de l'Union minière France

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Pour citer l’article

Noël DREULLE, Paule DREULLE, Jean-Louis VIGNES, Bernard WOJCIEKOWSKI, « ZINC », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/zinc/