L'affinage d'un métal est une opération consistant à purifier un métal. Le métal final est le même que celui de départ, mais avec des éléments chimiques indésirables en moins.
Un métal, souvent produit par réduction de son oxyde, n'est généralement pas obtenu à un degré de pureté suffisant pour être utilisé en une étape. Il reste généralement des impuretés qu'il est nécessaire d'éliminer, soit parce qu'elles dégradent les propriétés du métal (par exemple, traces de carbone et de phosphore dans l'acier qui diminuent ses propriétés mécaniques), soit parce qu'elles ont de la valeur (or et argent dans le cuivre, par exemple).
L'affinage peut se faire dans un four (pour l'acier par exemple) où le métal liquide est purifié par oxydation des impuretés, ou par distillation (zinc, germanium), par électrolyse (cuivre, aluminium), par hydrométallurgie, etc. Dans les cas où des puretés extrêmes sont requises (électronique), on a recours à la technique de la zone fondue qui permet d'atteindre 10−11 % d'impureté.
Procédé techniquement applicable à tous les métaux.
Développement des procédés d'affinage
Les procédés d'affinage sont développés à partir de deux contraintes :
l'intérêt économique d'exploiter des minerais de mauvaise qualité, ou de recycler des déchets. Par exemple, le procédé Thomas a permis d'exploiter les minerais de ferphosphoreux, valorisait un minerai meilleur marché que le procédé Bessemer, limité au minerais sans phosphore. ;
la simplification des procédés pour supprimer le coût des phases intermédiaires. Par exemple, la réduction directe permet de produire du fer à partir de minerai en une seule opération : l'affinage au convertisseur disparait alors.
Notes et références
↑Adolf Ledebur (trad. Barbary de Langlade revu et annoté par F. Valton), Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer, t. 2, Librairie polytechnique Baudry et Cie éditeur, [détail des éditions], p. 164-165
↑(en) Marc E. Schlesinger, Matthew J. King, Kathryn C. Sole et William G. I. Davenport, Extractive Metallurgy of Copper, Elsevier, , 5e éd. (ISBN978-0-08-096789-9, lire en ligne), p. 143
↑(en) Frank K. Krundwell, Michael S. Moats, Venkoba Ramachandran, Timothy G. Robinson et William G. Davenport, Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum Group Metals, Elsevier, , 610 p. (ISBN978-0-08-096809-4), p. 51-53
