Métaux

Le zinc est sous sa forme métallique, brillant, gris bleuté à blanc légèrement teinté en bleu-gris. Il est dur et cassant à température ordinaire.

La production de zinc à partir de minerai, préalablement broyé et concentré par différents procédés, est aujourd’hui effectuée soit par pyrométallurgie, soit par hydrométallurgie suivie d’une électrolyse.

L’une des principales applications du zinc est en dépôt sur les aciers pour les protéger de la corrosion : c’est la galvanisation, dont les produits sont exploités dans l’automobile, l’électroménager ou encore les équipements industriels. Le laiton est préparé avec du cuivre et du zinc. Les toitures sont parfois recouvertes de zinc.

Sous forme d’oxydes ZnO, il est quasiment insoluble dans l’eau se présente généralement sous la forme d’une poudre blanche. Il s’agit d’abord d’un pigment stable en peinture. Ce pigment ZnO sert également dans l’industrie verrière et céramique à la préparation des verres blancs opaques et des émaux. Il entre aussi directement dans la composition des ferrites et dans la production des caoutchoucs divers.

Le sulfate de zinc est utilisé de manière générique pour la conservation du cuir et du bois, le blanchiment du papier ou encore, le placage au zinc.

L’étain est essentiellement extrait d’un minéral appelé cassitérite où il se trouve sous forme d’oxyde SnO2, avec l’aspect d’une poudre blanche cristallisée. Sous sa forme métallique, l’étain est un métal gris-argent.

Les applications de l’étain sont variées. C’est un des composants de la métallurgie du bronze, entre dans la composition des différents alliages et de catalyseurs. L’étain est également utilisé dans l’industrie verrière, ainsi que dans la fabrication de composantes électroniques. On le retrouve également pour le brasage sous forme d’alliage Plomb-Etain et l’étamage qui consiste à recouvrir une pièce métallique d’une fine couche d’étain.

Sous sa forme métallique, le plomb est malléable et gris bleuâtre, il blanchit lentement en s’oxydant et est également blanchâtre en tant que sulfate.

Le minerai est tout d’abord « grillé » pour oxyder le sulfure et obtenir de l’oxyde de plomb. Une fois affiné, le plomb est coulé et solidifié dans des lingotières. Dans certaines fonderies, on utilise à côté des concentrés miniers, des matières premières issues du cassage des batteries, ou des sous-produits d’autres procédés industriels tel que le sulfate de plomb. Le plomb est toujours largement utilisé aujourd’hui dans les accumulateurs électriques pour les batteries.

Métal de couleur rougeâtre, le cuivre est le plus souvent verdâtre sous sa forme oxydée. Il possède une exceptionnelle conductivité thermique et électrique. On retrouve du cuivre dans de nombreuses industries différentes : télécommunications, bâtiment, transports, énergie et énergies renouvelables.

Les alliages les plus célèbres sont certainement le laiton (cuivre-zinc) et le bronze (cuivre-étain) mais également le cupronickel (cuivre-nickel). Outre le Zn, le Sn et le Ni, les alliages de cuivre peuvent être à base de plomb Pb, d’argent Ag ou d’or Au, ou à faibles teneur d’Al ou de Si.

Le recyclage est de nos jours une des principales sources de cuivre. Du fait de sa stabilité chimique, il est recyclable à l’infini, sans altération ni perte de performances.

De couleur blanc argenté sous sa forme métallique, le nickel est plus généralement vert clair en tant qu’hydroxyde. Grâce à sa résistance à l’oxydation et à la corrosion, le nickel rentre dans la composition d’un grand nombre d’alliages tel que les aciers inoxydables, les superalliages et les cupronickels (Cuivre-nickel).

Il est également très utilisé pour le nickelage électrolytique qui consiste à l’ajout d’un revêtement anti-corrosion, obtenu par placage électrolytique à l’aide de sels hydrosolubles.

Le nickel entre également dans la composition de différents types de batteries tel que Nickel Metal Hydride (NiMH), Nickel Cadmium (NiCd) et bien évidement Lithium ion (Li-ion). La consommation de nickel dans les batteries Li-ion est en forte croissance. L’utilisation du nickel dans les batteries permet une plus grande densité énergétique à moindre coût.

Le molybdène est un métal de transition. Le métal pur est d’aspect blanc métallique et il est très dur.

Bien que l’on trouve du molybdène dans des minéraux tel que la wulfénite (PbMoO4) ou la powellite (CaMoO4), la principale source commerciale de molybdène est la molybdénite (MoS2). On le trouve également comme coproduit de l’industrie minière du cuivre

L’utilisation la plus importante du molybdène est dans la fabrication d’alliages. L’addition de celui-ci permet de durcir l’acier lui permettant d’être très résistant et peu corrodé à haute température. Il entre aussi dans la composition de l’acier inoxydable utilisé dans le milieu marin, pour sa forte résistance à la corrosion chimique.

On utilise le molybdène comme catalyseur, particulièrement dans l’industrie pétrolière, pour éliminer les composés organiques soufrés du pétrole.

Associé au silicium, il entre dans la composition de semi-conducteurs. On le retrouve également dans la fabrication de miroirs spéciaux et de cellules solaires.

Finalement, les oxydes de molybdène : MoO3, MoO2 et MonO3n-1 et la wulfénite sont utilisés comme pigments dans les peintures, les encres et plastiques.

D’aspect blanc argenté et cassant, l’antimoine est un semi-métal brillant. C’est le plus souvent un coproduit de l’industrie minière du plomb, du cuivre et de l’argent.

L’antimoine est très souvent associé au plomb, à l’étain, au cuivre ou aux métaux précieux en permettant d’y augmenter la dureté.

On le retrouve principalement comme composé dans les batteries au plomb, différents alliages pour la soudure ou antifrictions, ainsi que dans la fabrication de semi-conducteurs

Le germanium est un métal blanc ou argenté. Il est principalement produit comme coproduit de l’industrie minière du zinc, du cuivre et du plomb.

Les applications finales du germanium sont multiples. Il est utilisé sous forme d’alliage pour la réalisation de circuits intégrés à haute performance. Il est également utilisé dans l’industrie verrière grâce à sa transparence à l’infrarouge. On le retrouve également dans certains types de cellules photovoltaïques, fibres optiques et catalyseurs.

Les formes commercialisées les plus répandues du germanium sont : Fluorure de germanium (GeF2) ; Dioxyde de germanium (GeO2) ; Hydrure de germanium (Ge2H6) ; Tétrachlorure de germanium (GeCl4).

Du fameux bleu cobalt au mauve, en passant par le noir, les sels de cobalt peuvent prendre différentes couleurs, tandis que le cobalt métal est blanc-argenté. Il est relativement léger et dur.

L’une des principales applications du cobalt est dans le domaine des alliages et superalliages. Les aciers en cobalt sont très solides et résistent à de hautes températures. Ils peuvent également être recherché pour leur propriétés magnétiques.

Les composés de cobalt sont aussi utilisés comme pigment pour le verre, la céramique, la peinture et les encres. Le cobalt entre également dans la composition d’une large gamme de catalyseurs et est un élément important pour différents procédés de traitements de surfaces.

Comme le nickel, le cobalt est un élément essentiel pour la fabrication de batteries rechargeables type Li-ion utilisées dans nos appareils électroniques portatifs ainsi que les véhicules électriques (EV’s).