Le cuivre

Le cuivre est naturellement présent dans certains minerais et peut donc être extrait par un procédé pyro ou hydrométallurgique selon les cas. Les minerais sulfureux peuvent être transformés dans un four à cuve en ce qu’on appelle la matte de cuivre, dont on obtient ensuite grâce au convertisseur de Peirce et Smith du « cuivre blister » ou « cuivre noir ». Celui-ci a une contenance en cuivre allant jusque 96%. Le four à cuve, qui correspond au plus classique haut-fourneau, est particulièrement utilisé en Allemagne alors qu’en Angleterre on emploie généralement un four à réverbère dans lequel le métal est directement chauffé par le réfléchissement de la chaleur. L’on procède ensuite à une désulfurisation durant laquelle du gaz naturel est insufflé dans le métal en fusion, conduisant à des anodes de cuivre que l’on répand dans des plaques d’anodes laissant place à une électrolyse de raffinement. Durant ce procédé, d’autres métaux nobles tels l’or ou l’argent, que l’on pourra ensuite prélever, se sédimentent au niveau des anodes. Cela permet de plus d’obtenir du cuivre électrolytique, un composant très utilisé en électronique de nos jours. Un processus onéreux est l’extraction par électrolyse, que l’on utilise pour les minerais sulfureux et oxhydriques. La solution contenant du cuivre est d’abord enrichie avec des solvants d’extraction puis l’on procède à l’électrolyse. Malgré son coût, ce procédé est tout de même rentable puisqu’il permet d’obtenir du cuivre pur à 99,90%.

Le cuivre en fusion ainsi obtenu est soit utilisé pour former des blocs de cuivre pur ou bien il est coulé dans des moules. Le traitement du cuivre raffiné sera ensuite déterminé par les demandes du marché, les quantités et sa qualité. Enfin, des alliages de cuivre sont formés, entre autres les alliages de chrome-cuivre, cuivre-étain, bronze aluminium (pour les hélices de navires par exemple), ou les alliages de fonderie cuivre-nickel (souvent utilisé lors de la construction de bateaux).

L’histoire de l’extraction du cuivre devient particulièrement intéressante à-partir de l’industrialisation, l’on commença alors à utiliser de plus en plus de cuivre et d’alliages de cuivre, remplaçant peu à peu le bronze. Les besoins en cuivre augmentèrent fortement durant les derniers grands conflits pour la construction de machines de guerre. Les canons et pièces d’artillerie furent ainsi construits en un alliage de cuivre, étain, zinc et plomb de bien meilleure qualité. Aujourd’hui, le cuivre est essentiellement utilisé dans l’industrie de l’électronique pour des faisceaux de câbles, des lignes électriques aériennes mais aussi dans les canalisations d’eau et les systèmes de chaufferie. Les conduites conductrices de courant sont bien sûr fréquemment employées dans l’industrie, dont l’industrie automobile, où le besoin va particulièrement augmenter avec l’accroissement de de la production de voitures électriques. Dans le secteur maritime, le cuivre est un élément essentiel, on le trouve souvent dans la composition des coques des bateaux à cause de sa résistance à la corrosion induite par exemple par les algues et coquillages.