Métallurgie extractive. 3 , Opérations, procédés et filières d'élaboration

Auteur(s) :

Vignes, Alain Découvrir l'auteur

Résumé

Le point sur les procédés, les opérations unitaires et les appareillages mis en oeuvre pour la métallurgie et les filières d'élaboration des principaux métaux et alliages. Les principaux procédés industriels, les principales opérations et le fonctionnement des réacteurs (génie des procédés) sont traités.

Éditeur(s)
- Hermès science publications
Date
- 2009
Notes
- Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 362-VI p. : ill. ; 24 x 16 cm
Sujet(s)
- Métallurgie extractive
ISBN
- 978-2-7462-2335-6
Indice
- 669 Métallurgie
Quatrième de couverture
- Cet ouvrage, en trois volumes, traite des transformations, des procédés et des opérations correspondantes. Il décrit les grandes familles de transformations (pyrométallurgie, hydrométallurgie, chlorométallurgie, électrométallurgie) qui se produisent dans les opérations de :
  
  séparation ou extraction des constituants des minerais et scories,
  
  réduction d'oxydes, de sels et de chlorures,
  
  conversion des fontes, sulfures et des mattes,
  
  affinage de métal primaire ou de métaux recyclés.
  
  Les bases physicochimiques des transformations indispensables à la maîtrise des opérations (optimisation des conditions opératoires) et les bases de la conception, du dimensionnement et de la conduite des unités mettant en oeuvre ces opérations sont aussi exposées dans cet ouvrage.
  Métallurgie extractive étudie successivement :
  
  les bases thermodynamiques et cinétiques des transformations,
  
  les transformations se produisant dans les procédés et opérations,
  
  et les procédés, opérations et filières d'élaboration des principaux métaux.
Tables des matières
- - Métallurgie extractive 3
  - Opérations, procédés et filières d'élaboration
  - Alain Vignes
  - Lavoisier
  - Avant-propos 13
  - Chapitre 16. Les opérations unitaires physiques 21
  - 16.1. Opérations de séparation «solide-solide» et «solide-fluide»21
  - 16.1.1. Flottation21
  - 16.1.2. Décantation ou sédimentation23
  - 16.1.3. Centrifugation23
  - 16.1.4. Filtration24
  - 16.2. Opérations de séparation des constituants d'une phase fluide25
  - 16.2.1. Condensation25
  - 16.2.2. Sublimation ou vaporisation25
  - 16.2.3. Liquidation25
  - 16.2.4. Distillation27
  - 16.2.5. Distillation extractive30
  - 16.3. Bibliographie32
  - Chapitre 17. Les réacteurs hydrométallurgiques 33
  - 17.1. Bases du dimensionnement des réacteurs de lixiviation-précipitation33
  - 17.1.1. Description sommaire des réacteurs de lixiviation-précipitation33
  - 17.1.2. Modélisation d'un réacteur continu parfaitement agité (CSTR)36
  - 17.1.3. Les modèles de dimensionnement des réacteurs de lixiviation et de précipitation38
  - 17.1.4. Fonction de distribution des tailles de particules (DTP)39
  - 17.2. Modélisation basée sur la distribution des temps de séjour des particules dans le réacteur (CSTR)42
  - 17.2.1. Modélisation d'un étage de réacteur42
  - 17.2.2. Modélisation d'une opération de lixiviation dans une batterie de réacteurs en série (réacteur multi-étagé)46
  - 17.3. Modélisation basée sur le «bilan de population»49
  - 17.3.1. Equation du «bilan de population» de particules dans un réacteur ouvert parfaitement mélangé (CSTR)49
  - 17.3.2. Lixiviation50
  - 17.3.3. Précipitation homogène50
  - 17.4. Opérations d'extraction par solvant : les mélangeurs-décanteurs et les colonnes d'extraction52
  - 17.4.1. Comportement hydrodynamique d'un mélangeur-décanteur55
  - 17.4.2. Comportement hydrodynamique d'une colonne d'extraction55
  - 17.4.3. Dimensionnement d'un mélangeur-décanteur, fonctionnement en discontinu56
  - 17.4.4. Dimensionnement d'une batterie de mélangeurs décanteurs fonctionnant en continu et à contre-courant57
  - 17.4.5. Dimensionnement d'une colonne d'extraction59
  - 17.5. Bibliographie61
  - Chapitre 18. Les réacteurs «gaz-solide» 63
  - 18.1. Présentation d'ensemble des réacteurs et des procédés63
  - 18.2. Principes du fonctionnement et bases de la modélisation des réacteurs «gaz-solide»65
  - 18.2.1. Description sommaire du fonctionnement des réacteurs «gaz-solide»65
  - 18.2.2. Lit dense (fixe ou mobile)67
  - 18.2.3. Fluidisation69
  - 18.2.4. Lit entraîné (circulant)71
  - 18.3. Les réacteurs gaz-solide à lit dense72
  - 18.3.1. Réacteur gaz-solide à lit dense fixe73
  - 18.3.2. Réacteur gaz-solide à courants croisés75
  - 18.3.3. Le four à cuve : lit dense mobile avec écoulement à contre-courant de la phase gazeuse à travers le lit78
  - 18.4. Les réacteurs à lit fluidisé83
  - 18.4.1. Particules subissant une transformation in situ84
  - 18.4.2. Transformations du type : gazéification89
  - 18.5. Les réacteurs «solide-solide»91
  - 18.5.1. Le four à sole tournante (rotary hearth furnace)91
  - 18.5.2. Le four rotatif (rotary kiln)92
  - 18.5.3. Le four à soles multiples94
  - 18.6. Bibliographie94
  - Chapitre 19. Les «hauts fourneaux» 97
  - 19.1. Introduction97
  - 19.2. Le haut fourneau à fonte pour acier99
  - 19.2.1. Description du haut fourneau100
  - 19.2.2. Enfournements et produits103
  - 19.2.3. Les phénomènes mis en jeu et les processus élémentaires105
  - 19.2.4. Modélisation et conduite du haut fourneau114
  - 19.3. Le haut fourneau à manganèse125
  - 19.3.1. Description du haut fourneau125
  - 19.3.2. Les zones et les réactions127
  - 19.3.3. Droite opératoire129
  - 19.3.4. Bilans thermiques130
  - 19.4. Le haut fourneau à zinc : Imperial Smelting Furnace (ISF)131
  - 19.4.1. Description du haut fourneau131
  - 19.4.2. Les zones et les réactions132
  - 19.4.3. Bilans de matière et droite opératoire135
  - 19.5. Le haut fourneau à plomb (LBF)137
  - 19.6. Le cubilot à fonte139
  - 19.7. Bibliographie140
  - Chapitre 20. Les procédés de «fusion-réduction» 143
  - 20.1. Vue d'ensemble des procédés de fusion-réduction143
  - 20.2. L'élaboration de fonte à partir de minerai de fer par fusion-réduction144
  - 20.2.1. Considérations générales144
  - 20.2.2. Les procédés à massif de carbone. Les procédés Corex/Finex145
  - 20.2.3. Les procédés à bain liquide (in-bath direct smelting)147
  - 20.3. Extraction des métaux (Sn, Zn)156
  - 20.3.1. Extraction de l'étain156
  - 20.3.2. Le procédé de volatilisation zinc slag fuming158
  - 20.4. Réduction de la magnésie162
  - 20.5. Bibliographie165
  - Chapitre 21. Les procédés de conversion et d'affinage dans l'élaboration des aciers 167
  - 21.1. Vue d'ensemble des filières, opérations et procédés d'élaboration des aciers167
  - 21.2. Opérations de prétraitement de la fonte169
  - 21.3. L'opération de «conversion» de la fonte171
  - 21.3.1. Les procédés et convertisseurs172
  - 21.3.2. Le processus de la conversion d'une fonte non déphosphorée174
  - 21.3.3. Influence des conditions de soufflage de l'oxygène et d'enfournement de chaux sur l'évolution de la conversion177
  - 21.3.4. Influence des modes de soufflage sur l'état du système en fin de soufflage178
  - 21.3.5. Modélisation thermodynamique : calcul des enfournements185
  - 21.3.6. Conduite de l'opération de conversion190
  - 21.4. Les opérations d'affinage dans l'élaboration des aciers inoxydables192
  - 21.4.1. Les procédés et convertisseurs192
  - 21.4.2. Principe de base de l'affinage dans ces procédés194
  - 21.4.3. Conduite d'une opération dans un convertisseur VOD195
  - 21.4.4. Conduite d'une opération dans un convertisseur AOD196
  - 21.5. Les procédés d'élaboration des aciers à très bas carbone197
  - 21.5.1. Décarburation dans un convertisseur par injection mixte argon + oxygène197
  - 21.5.2. Traitement dans un four poche sous vide197
  - 21.5.3. Procédés RH et DH197
  - 21.6. Bibliographie201
  - Chapitre 22. Les procédés de conversion des minerais sulfurés et des mattes 203
  - 22.1. Vue d'ensemble des procédés203
  - 22.2. Les procédés de flashsmelting206
  - 22.2.1. Le procédé Outokumpu206
  - 22.2.2. Le procédé INCO207
  - 22.2.3. Le procédé Kivcet208
  - 22.2.4. Etudes de base, applications et résultats typiques210
  - 22.3. Les procédés avec injection de gaz par tuyères213
  - 22.3.1. Le procédé Noranda de fusion oxydante de concentrés215
  - 22.3.2. Les procédés de conversion de mattes dans des convertisseurs Peirce-Smith et Hoboken216
  - 22.3.3. Le procédé Noranda de conversion secondaire de mattes de cuivre218
  - 22.3.4. Le procédé QSL de «conversion» directe de concentrés de sulfures de plomb218
  - 22.4. Les procédés avec soufflage de gaz oxydant au-dessus du bain221
  - 22.4.1. Phénomènes hydrodynamiques221
  - 22.4.2. Les convertisseurs avec soufflage d'oxygène par lance au-dessus du bain222
  - 22.4.3. Le procédé Mitsubishi225
  - 22.5. Le procédé Ausmelt avec injection de gaz dans un bain par lance submergée227
  - 22.6. Bibliographie232
  - Chapitre 23. Les fours électriques 235
  - 23.1. Introduction235
  - 23.2. Fonctionnement des fours238
  - 23.2.1. Les fours à arcs238
  - 23.2.2. Les fours à électrodes partiellement immergées dans une couche de laitier (immersed electrodes)250
  - 23.2.3. Diagramme «PVI» et modes de fonctionnement (à arc et résistif) des fours triphasés à trois électrodes252
  - 23.2.4. Les fours à induction253
  - 23.3. Les fours de fusion de ferrailles ou de minerais préréduits254
  - 23.3.1. Fours électriques triphasés «à arcs» à trois électrodes255
  - 23.3.2. Les fours mono-électrodes à arc alimenté en courant continu258
  - 23.4. Les fours électriques de fusion-réduction260
  - 23.4.1. Considérations générales260
  - 23.4.2. Les fours à électrodes immergées dans un laitier264
  - 23.4.3. Les fours à arcs libres et à bain de laitier liquide266
  - 23.4.4. Les fours à arcs confinés (shielded arcs) (à trois et six électrodes)269
  - 23.4.5. Les fours électriques triphasés à trois électrodes, immergées dans une charge solide à «arcs submergés» dans un «massif de carbone»273
  - 23.4.6. Les fours à arcs de production de silicium métal et ferrosilicium278
  - 23.5. Les fours de refusion à électrode consommable280
  - 23.5.1. Procédé de refusion sous laitier (ESR)282
  - 23.5.2. Four de refusion à arc sous vide283
  - 23.6. Bibliographie283
  - Chapitre 24. L'électrolyse ignée 287
  - 24.1. Bases de l'électrolyse ignée ou en sels fondus287
  - 24.2. Electrolyse des chlorures289
  - 24.2.1. Electrolyse du chlorure de magnésium289
  - 24.2.2. Electrolyse du chlorure de lithium292
  - 24.2.3. Electrolyse du chlorure de calcium293
  - 24.2.4. Electrolyse du chlorure d'aluminium293
  - 24.2.5. Electrolyse du chlorure de titane293
  - 24.3. Réduction de l'alumine par électrolyse294
  - 24.3.1. Les cellules d'électrolyse294
  - 24.3.2. Caractéristiques du bain électrolytique296
  - 24.3.3. Processus aux électrodes et phénomènes mis en jeu298
  - 24.3.4. Données thermodynamiques et cinétiques300
  - 24.3.5. Bilan énergétique302
  - 24.3.6. Utilisation d'anodes inertes307
  - 24.3.7. Electroraffinage de l'aluminium308
  - 24.4. Electroréduction d'oxydes et désoxydation de métal par électrolyse en sels fondus308
  - 24.4.1. Electroréduction d'oxydes de titane308
  - 24.4.2. Désoxydation électrolytique du titane310
  - 24.5. Bibliographie310
  - Chapitre 25. Les filières d'élaboration des métaux 313
  - 25.1. La fonte, les aciers et les ferroalliages313
  - 25.2. L'aluminium (le gallium)315
  - 25.2.1. Filière industrielle315
  - 25.2.2. Procédés non industrialisés317
  - 25.2.3. Récupération du gallium317
  - 25.3. Le cuivre317
  - 25.3.1. Traitement des minerais sulfurés318
  - 25.3.2. Traitement des minerais oxydés319
  - 25.3.3. Traitement des boues anodiques (Au, Ag, Se, Te)320
  - 25.4. Le nickel (le cobalt)321
  - 25.4.1. Traitement des minerais sulfurés et des mattes322
  - 25.4.2. Traitement des minerais oxydés325
  - 25.5. Le zinc (cadmium, indium, germanium, gallium)328
  - 25.5.1. Filière pyrométallurgique328
  - 25.5.2. Filières hydrométallurgiques330
  - 25.6. Le plomb (argent, bismuth)331
  - 25.7. L'étain334
  - 25.8. Le magnésium336
  - 25.9. Le titane, le zirconium, l'hafnium336
  - 25.10. Le chrome338
  - 25.11. Le molybdène et le tungstène339
  - 25.12. Le niobium et Le tantale340
  - 25.13. L'or341
  - 25.14. Les métaux du groupe platine (PGM)341
  - 25.15. Le silicium342
  - 25.16. Bibliographie343
  - Nomenclature 345
  - Index 355
  - Sommaires volume 1 et 2 363
Origine de la notice:
- Electre