UNIVERSITE ABOUBEKR BELKAID
FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR
DEPARTEME MENTDEGE GENI ECI VI L
Res pons abl e:Dr .G
LeZI NC.
Lemotz i ncv i entdel ' al l emand" z i nk e"qui s if r anç ai s .Mêmes ' i l ne r epr és ent eque0, 012t er r es t r e,i l es tpr és entdansl ' eau,l es ol etl ' ai r;d c ompos ant ees s ent i el l eeti ndi s pens abl educ or ps
Lez i nces t ,dansl anat ur e,habi t uel l ementasmét auxt el squel ec ui v r eet l epl omb.Lesgi s em l ar gementr épar t i saut ourdugl obe.Dansc euxgr ande quant i t é,l apr opor t i ondesi mpur et ésds ouv enti mpor t ant e.Lepr i nc i pal mi ner ai es ts phal ér i t e)qui c ompr endc ommei mpur e t ésdupdu manganès e,duc al c i um,duc obal t ,deLesgr andesex pl oi t at i onss es i t uent no t amme( Col ombi ebr i t anni que) ,auxEt at s Uni s( Ut ah,CauPér ou( Cer r o dePas co)etenAus t r al i e.
Dessi èc l esav antd' êt r edéc ouv er ts oussafmi ner ai dez i ncét ai tc onnuà l ' ét atd' al l i ageal ' ét ai n. Lespr emi èr esex pér i enc esdef ont eetd' ex tr éal i s éesenChi neetenI nde ( 1000apr èsJc onnai s s anc emoder neduz i nces tat t r i buéal l emanddu ème
XVI I I si ècl e:Andr easMar ggr anot ammentsonnom. Lepr emi erpr oc édéi ndus t r i el f uti nv ent éparl el ' abbéDani el Dony ,àqui er
Napol éon1 av ai tc onMor es net( dansl ar égi ondeNamur ) ,àc har r ec her c herl emoy end' enex t r ai r el emi ner ai .
Lapr emi èr eus i nedef us i ondez i ncàgr andemondeoc c i dent al aét é c ons t r ui t eàBr i s t ol ,en1743.
Par mi c esc o mpos és ,c i t ons: l ' o x ydedez i ncZnO ( bl ancdez i ncoubl ancde l ec hl or ur eZnCl 2, l es ul f ur eZnS( bl ende) ,
l es ul f at eZnSO4.
Bl endeavecg
Bl endes urdol omi t e
LESDI FFERENTESETAPESDELAPROD
L' e x t r ac t i onduz i ncpeuts ' eff ec t uerdansdesmi noudansdesgi s ement s enpr of ondeur .
Lec hoi xdut y ped' ex pl oi t at i ondéc oul edel ' env i rquedesmoy ens fi nanc i er si nv es t i s .Lor s qud' ex pl oi t erunemi neàc i el ouv er tes tpr i s e,l es m dest r ousàl ' ai dedef or et spneumat i quesl es quel si l sv ontpl ac erl es c har gese xpl os i v es .
Lesr oc hessontex t r ai t es ,pui st r ans por t éesj usdet r ans f or mat i onqui s e t r ouv egénér al ementsdel ' e xpl oi t at i on.C' es tàc es t adequec ommen c onc ent r at i on.
Sépar at i ondesc onc ent r ésdez i nc .
Ac es t ade,l emi ner ai es tbr oy éafi nd' obt epar t i c ul esqui v ontêt r e s oumi s esàdi v er st r ai t em s el onl anat ur edumi ner ai .L' obj ec t i fes td' enr e d' él ément sét r anger setd' i mpur et és .Lesdi ffpr és ent sdansl ar oc hes ont ens ui t es épar éspfl ot t at i on. Cet t et ec hni quees tbas ées url ef ai tquel or ssus pens i on,l espar t i c ul es mi nér al esr ec ouv epr odui t schi mi quess' aggl ut i nentauxbul l esd' ai rqpar l ebasdel ac el l ul edefl ot t at i onetr emont endépôtmous s euxs ef or me
al or sàl as ur f ac e.I l env oy éàt r av er spl us i eur sfi l t r es .Al as or t i ede r ec uei l l epl us i eur sc onc ent r ésdi ffér ent sdez i nc .
Affinage.
C' es tc er t ai nementl ' ét apel apl usi mpor t ant edud' obt eni rdumét al br ut , l ' i ndus t r i emét al l ur gi qudeuxpr oc édés:l ' hy dr oetl apy r omét al l ur gi e.
ex t r ac t i onparv oi ehumi de( parhy dr omét al l u 1.L'
L ’ hy dr omét al l ur gi ec ons i s t eàl apr oduc t i on,l al ’ él i mi nat i ondemét auxou dec ompos ésdem der éac t i onsc hi mi ques .Cet t emét hodees tut i l i s ée
dansl et r ai t ementdesr oc hesf ai s antf or t et eneurenf er .El l es edér oul een quat r er es pec t i v ement:l egr i l l age,l al i x i v i at i on,l al ' él ec t r ol y s e.
egr i l l agepour r at r ans f or merl es ul f ur edez i nceno x y de.Le Gr i l l age:l mi ner ai dez i nc ,apr èsgr i l l age,es tappel éc al c i ne. Ledi o xy dedes ouf r equel ' onobt i entgr âc eàc epr oc édées tt r ans f or méenac i des ul f ur i que,r éut i l i s é dansl epr oc es susver sl ' ét apes ui v ant edi t edel i x i v i at i on.
Li x i v i at i on:Lebutdel al i x i v i at i ones tdemet t r eens ol ut i on80% duz i ncs ous f or medel ’ i onZn2+enobt enantl at r ans f or mat i ondel ’ ox ydedez i nc( c al c i ne) i s sudugr i l l ageens ul f at edez i nc( ZnSO2+) .L ’ at t aquedel ac al c i nes ef ai tà l ' ai ded' unes ol ut i ondi l uéed' ac i des ul f ur i que( 180à190g/ l ) .Cet t eopér at i on s ' effec t ueauxenv i r onsde60° cetdur eent r euneett r oi sheur es .Ac es t ade, i l r es t eenc or eent r e10à25% dez i nci ns ol ubl equi v aêt r er éc upér égr âc eà uneopér at i onc ompl ément ai r e.Oni nj ec t edesi onsf er r eux( Fe2+)qui
pr éc i pi t entenhy dr ox ydedef er( Fe( OH) 3)enent r aî nantc er t ai nesi mpur et és mét al l i ques:ar s eni c ,ger mani um eti ndi um.
Ce me nt a t i o n:apr èsl i x i v i at i on,quel quesél ément sex t ér i eur s( Co,Ni ,Cd,
Cu)s ontenc or epr és ent sdansl as ol ut i on. Cet t eél i mi nat i onv as ef ai r egr âc eàdel apoudr edez i ncfine.Lepr i nc i pe 2+
es tdemet t r eenc ont ac tl ’ i onmét al ( ex empl eCu )a v ecunmét al a y antun pouv oi rr éduc t eurpl usi mpor t ant( moi nsél ec t r onégat i f ) .
L ’ opér at i ons ef ai tparpl us i eur scément at i onssuc ces si v es .Ladi ffic ul t é d’ ex t r ai r el esél ément ss ui tl ’ or dr es ui v antpardi ffic ul t éc r oi s s ant e:Cui v r e,
Cadmi um,Ni c kel ,Cobal t .Onj oueenpar t i c ul i ers url at empér at ur e( ent r e 45°et65° cpourl ec adni um,75° 95° cpourl ec obal t ) . Cet t epur i fi cat i ondur eent r euneethui theur es .Al afi ndupr oc es sus ,l es par t i c ul esdez i ncs ontr éc upér éesparfi l t r age.
oi sl as ol ut i onpur i fi ée,el l ees tv er s éedansdesr és er v oi r s El ec t r ol y se:unef d' él ec t r ol y s e( c uv esenc i mentr ev êt uedePVC)c ons t i t uésd' anodesen pl ombetdec at hodesenal umi ni um dansl as ol ut i ondes ul f at edez i nc .Cet t e opér at i ons edér oul eent r e30et40° cetv aper met t r eauz i ncdes edépos er s url ac at hoded' oùi l s er adéc ol l éparpel age( ous t r i ppi ng)t out esl es24,48 ou72heur ess el onl ec as .
•Lapr oduc t i onparc el l ul esqui c ont i ennentj us qu' à86c at hodesde1, 6m² , peutat t ei ndr e3T/ j our .
•Lez i ncobt enues tt r èspur( 99, 995%) .I l c ont i entmoi nsde50ppm d' i mpur et és ,l apr i nc i pal eét antl epl omb. Fi nal ement ,l ez i ncobt enues tf onduetmoul éenpl aques .C' es ts ouscet t e f or mequ' i l s er ami ssurl emar c héi ndus t r i el .
L' ex t r ac t i onparv oi es èc he( py r omét al l ur gi que
s oi tpardéc ompos i t i ondel ac al ami neàt empé s oi tpargr i l l ageent r e910° à980° cpourl abl end
→ ZNS+3/ 202
Zn O +SO L ar é ac t i o ne s te x o t h er mi q ue .
Lemét al es tens ui t eobt enuenr édui s antl ' o xy deparduc ok eàuneT .> 907° cT .dev apor i s at i onduZi ncenv uedel et r ans f or merengaz:
→ ZnO +CO
Zn+CO2
Lez i nces tc apt éenhautduf ouretr éc upér éparc ondens at i on.Ac es t ade, i l c ont i entenc or edesi mpur et és .
Lez i ncobt enul or sdesopér at i onspr éc édent esc ont i entenc or edupl omb etd’ aut r esi mpur et és( f er ,c admi um dansdespr opor t i onsdel ’ or dr ede 0, 1%) .Pouraugment erl et i t r eenz i ncdumét al ,i l es taffinépardeux opér at i ons:l al i quat i onetl adi s t i l l at i on.
Lal i quat i ones tbas ées urunedi ff ér ent edem pl ombetl ez i ncàune t empér at ur ec ompr i s eenEnt r ai t antl ez i nci s sudesopér at i onspr éc édent r év e r bèr ependantunàdeuxj our so ns épar e:l eenc or e0, 9% depl omb dec equi s ’ appel l el ac ont enantdupl omb,5à6% dez i ncetunc o c o mp os i t i o nFeZn13.
Pourobt eni runz i ncpur ,i l f autpas serparuneopér at i on dedi s t i l l at i onf r ac t i onnéequi per metdes épar erl es di ffér ent sc ons t i t uantmét al l i quesenj ouants url eur s t empér at ur esdef us i on.Pourc el a,onc hauff el emél ange demét auxpourl er endr egaz eux .Al ’ ai dededi v er s es c ol onnesdedi s t i l l at i onons épar el esmét auxenl es c o nd en s an t .
PROPRI ETES. Chi mi ques.
L' ai rs ecn' at t aquepasl ez i nc .Humi de,i l l ' at t aquf or mat i ond' unepel l i c ul e gr i s ed' hy dr oc ar bonat egetl epr ot ègec ont r el ' ox y dat i on.I l n' es tpasc t ox i que.Lez i nces tf ac i l ementat t aquéparl esami euxqu' i l es tmoi nspur , par t i c ul i èr em c hl or hy dr i queets ul f ur i que.I l es tégal ementat t aetl ec i ment Por t l and. Ph y s i q uese tmé c an i q ue s .
Mét al bl ancbl euât r eetbr i l l ant ,s us c ept i bl edeppol i mai squi s et er ni t r api dementàl ' ai rhumi de.S7. 2etf ondv er s420° c .Fondu,i l s emont r e homogc as sant ;mai sdev i entmal l éabl eetduc t i l eent r e1Lat énac i t édu z i nces tr el at i v ementf ai bl e,s al i m de190MPa.Al ' ét atpur ,l ez i nces tt r ès mal l éabl eLec oeffic i entdepoi s s onv ar i eent r e0. 2et0.d' Youngent r e110 et120GPa.
Symbole chimique Zn Numéro atomique 30 Masse atomique 65,37 Structure cristalline Hexagonale, dihexagon
Densité (à 25°C)
7133 kg/m³ Température de fusion 419°C (692,7°K) Température d'ébullition(760mm Hg) 907°C (1180°K) Dureté Vickers No 2-6 ypsum Résistivité électrique (20°c) 5,96.µ ohm.cm Résistance à la traction 190 N/mm² Conductibilité thermique : solide 18°c
113 W / m.K Configuration électronique [2,8,18]4s2 Isotopes 60 à 73
UTI LI SATI ONS.
Lez i nces ts ur t outut i l i s éc ommepr ot ec t eurdu( gal v ani s at i onpar t r empagedansl ez i ncf ondu) .I l s er taus s i àl af abr i c at i ondul ai t on( al l i age dez( % maxi .Zi nc=46%) . Dansl ac ons t r uc t i on,i l es tut i l i s édansl esgout t i èr esai ns i quel ebar dage dansl acc h ar pent esoudef aç ades.
