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Zn
Zinc

Le zinc est utilisé depuis des millénaires sous forme d’alliage ou de minerai. Des objets en laiton, alliage de zinc et cuivre, ont été retrouvés et datés du 3ème millénaire avant J.C. Malgré cette utilisation ancienne, le nom zinc, de l’allemand zinke pointe acérée, n’a été donné qu’au XVIème siècle par Paracelsus en référence à la forme du métal après fusion.

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon métallique pour la coordinence 12
30 65,38 g.mol-1 [Ar] 3d10 4s2 hexagonale compacte de paramètres a = 0,2665 nm et c = 0,4947 nm 139,4 pm

Données physiques

Masse volumique Dureté Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique Solubilité dans l’eau
7,14 g.cm-3 2,5 419,58°C 907°C 16,6.106 S.m-1 116 W.m-1.K-1 insoluble

Données chimiques

Électronégativité de Pauling pKa : Zn2+aq/ZnOH+aq pKs : Zn(CN)2 pKs : Zn(OH)2 pKs : ZnS blende pKs : ZnS wurtzite pKs : Zn(IO3)2
1,65 9 22,6 16,1 23,7 21,5 5,4

Potentiels standards :
Zn(OH)2 + 2e = Zn(s) + 2OH                   E° = -1,24 V
Zn(OH)42- + 2e = Zn(s) + 4OH                E° = -1,21 V
Zn2+ + 2e = Zn(s)                                                    E° = -0,76 V

Données thermodynamiques

Zinc cristallisé :

  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 41,63 J.K-1mol-1
  • Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 25,4 J.K-1mol-1
  • Enthalpie molaire standard de fusion à la température de fusion : 6,7 kJ.mol-1
  • Enthalpie molaire standard d’ébullition à la température d’ébullition : 114,8 kJ.mol-1
Zinc gazeux :

  • Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : 130,42 kJ.mol-1
  • Enthalpie libre molaire standard de formation à 298,15 K : 94,9 kJ.mol-1
  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 160,87 J.K-1mol-1
  • Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 20,8 J.K-1mol-1

Données industrielles

Matières premières

La teneur moyenne en zinc de l’écorce terrestre est de 80 ppm.

Les émissions atmosphériques naturelles de zinc liées au volcanisme, à l’érosion des roches… sont estimées à 5,9 millions de t/an. Les émissions liées aux activités humaines sont estimées à 57 000 t/an.

Dans les minerais, le zinc est très souvent associé à Pb et Cd ainsi qu’à Fe, Cu, Bi, Sb, As, Ge, In, Ag, Au…. Les minerais de zinc sont la principale source de cadmium, germanium et indium.

Minerais : le principal est la blende ou sphalérite (ZnS), les autres sont la smithsonite (ZnCO3), l’hémimorphite ou calamine (Zn4Si2O7(OH)2,H2O). La blende représente 95 % de la production minière.

La teneur des minerais tout venant est comprise entre 4 et 20 % de Zn. 80 % des exploitations minières représentant 64 % de la production sont souterraines, 8 % (15 % de la production) à ciel ouvert et 12 % (21 % de la production) associent les 2 types d’exploitation. En 2009, il y avait 144 mines en exploitation dans le monde.

Principales mines en activité, fin 2018 :

en milliers de t zinc contenu dans les concentrés miniers
Red Dog (États-Unis) 583 Mc Arthur River (Australie) 254
Antamina (Pérou) 409 Peñasquito (Mexique) 158
Rampura Agucha (Inde) 358 Vazante (Brésil) 141
Mount Isa (Australie) 278 Tara (Irlande) 132
San Cristóbal (Bolivie) 268 Cerro Lindo (Pérou) 130
Sources : rapports des sociétés
  • La plus grande mine de zinc au monde, jusqu’en 2008 et depuis 2015, est celle de Red Dog, en Alaska. L’exploitation, à ciel ouvert, par Teck, a démarré en 1990, le gisement avait été découvert en 1968. Fin 2018, les réserves prouvées et probables sont de 56 millions de t de minerai contenant 13,1 % de Zn, 3,8 % de Pb et 70,5 g/t d’argent. En 2018, la production a été de 583 200 t de Zn, 98 400 t de Pb et, en 2014, de 712 t d’argent. 34 % de la production de concentrés de zinc est traité dans la raffinerie exploitée par Teck, à Trail, au Canada, en Colombie Britannique. L’épuisement de la mine principale (Red Dog « Main ») est compensé par l’exploitation de gisements adjacents dont Red Dog « Aqqaluk » également à ciel ouvert.
    Aux États-Unis, la production avec 15 mines en exploitation provient, en 2018, à 79 % d’Alaska avec la mine de Red Dog (583 200 t de Zn) et celle de Greens Creek exploitée par Hecla Mining avec 55 350 t de Zn.
  • De 2008 à 2014, la plus importante mine de zinc dans le monde a été celle de Rampura Agucha, dans le Rajasthan, en Inde, exploitée par Hindustan Zinc, détenu à 64,9 % par Vedanta et 29,5 % par l’État indien. Sa production a été, en 2018, de 358 000 t de zinc et 35 000 t de plomb. Les réserves prouvées et probables sont de 46 millions de t de minerai renfermant 13,8 % de Zn, 1,9 % de Pb et 63 g/t de Ag. La mine est en cours de transition entre une exploitation à ciel ouvert et une exploitation souterraine.
  • La mine de zinc d’Antamina, au Pérou, est détenue par Glencore à 33,75 %, BHP-Billiton à 33,75 %, Teck à 22,5 % et Mitsubishi à 10 %. Elle est située dans la cordillère des Andes entre 4 200 et 4 700 m d’altitude, dans la province de Huari. Le minerai, extrait à ciel ouvert, est concentré puis mis en suspension dans l’eau et envoyé à l’aide d’un minéralduc de 302 km de longueur jusqu’au port de Punta Lobitos situé près de Port Huarmey afin d’être exporté. Le minéralduc de 21 à 25 cm de diamètre est enfoui à 1 m de profondeur. Le trajet dure environ 50 h, avec une capacité de 2,5 millions de t/an. Les réserves prouvées et probables sont, fin 2018, de 489 millions de t avec 0,94 % de Zn, 0,91 % de Cu, 0,024 % de Mo et 11 g/t de Ag, ainsi que du plomb et du bismuth. En 2018, la production a été de 446 200 t de Cu, 409 300 t de Zn, 4 630 t de molybdène, du plomb et 513 t d’argent. La production a débuté en 2001 et devrait se poursuivre jusqu’en 2026.
  • La mine de San Cristóbal, en Bolivie, est exploitée par le groupe japonais Sumitomo Corporation. En 2017, la production de concentrés de zinc-argent a été de 514 t.
  • En Australie, exploitée par Glencore, la mine de Mc Arthur River a produit, en 2018, 254 300 t de Zn, 49 900 t de Pb et 53 t de Ag. Les réserves prouvées et probables sont de 108 millions de t renfermant 9,0 % de Zn, 4,3 % de Pb et 44 g/t de Ag. Les mines de Mount Isa, regroupées avec celles de Lady Loretta et George Fisher, en Australie au nord-ouest de la province du Queensland, exploitées également par Glencore ont produit, en 2018, 278 200 t de zinc, 125 900 t de plomb et 144 t d’argent. Ce complexe minier produit également du cuivre, avec 165 400 t. Les réserves prouvées et probables sont, fin 2018, de 18,3 millions de t de minerai de cuivre contenant 1,73 % de cuivre et de 16,0 millions de t de minerai de cuivre contenant 2,23 % de Cu ainsi que 97 millions de t de minerai de zinc contenant 7,2 % de zinc, 3,5 % de plomb et 62 g/t d’argent.
  • La mine de Peñasquito, au Mexique, est exploitée par le groupe Goldcorp, qui a été acquis, début 2019, par Newmont. C’est une mine d’or qui a produit, en 2018, 11,7 t d’or, 650 t d’argent, 158 220 t de zinc et 55 456 t de plomb. Fin 2018, les réserves prouvées et probables sont de 516 millions de t renfermant 0,70 % de Zn, 0,32 % de Pb, 30,05 g/t de Ag et 0,55 g/t de Au.
  • Les mines de Cerro Lindo, au Pérou, et Vazante, au Brésil, sont exploitées par Nexa Resources, filiale du groupe brésilien Votorantim. En 2018, la production de Cerro Lindo a été de 129 656 t de Zn, 38 300 t de Cu, 12 800 t de Pb, 104 t de Ag et 128 kg de Au et les réserves prouvées et probables sont de 49,1 millions de t renfermant 1,75 % de Zn, 0,67 % de Cu, 0,20 % de Pb, 21,1 g/t de Ag. La production de Vazante a été de 140 776 t de Zn, 1 180 t de Pb et 11,8 t de Ag et les réserves prouvées et probables sont de 17,86 millions de t renfermant 9,77 % de Zn, 0,28 % de Pb et 14,1 g/t de Ag.
  • La plus importante mine européenne est celle de Tara en Irlande, exploitée par Boliden. En 2018, la mine a produit 132 000 t de Zn, 17 000 t de Pb et 1,16 t de Ag. Les réserves prouvées et probables sont de 19,0 millions de t de minerai contenant 5,7 % de Zn et 1,5 % de Pb.
  • En novembre 2017, la mine de Dugald River, dans la province du Queensland, en Australie, exploitée par MMG, détenu par le groupe chinois China Minmetals, est entrée en production. Sa capacité prévue est de 170 000 t/an de Zn. En 2018, la production a été de 121 548 t de Zn, 14 353 t de Pb et 28 t de Ag. Les réserves prouvées et probables sont de 28,6 millions de t renfermant 11,7 % de Zn, 2,0 % de Pb et 38 g/t de Ag.
  • En février 2019 a été inauguré la mine de Gamsberg, en Afrique du Sud, développée par le groupe indien Vedanta, avec une production qui devrait atteindre, en 2020, 250 000 t/an de Zn. Les réserves sont de 53,2 millions de t de minerai renfermant 6,63 % de Zn et 0,51 % de Pb.

Minéralurgie ou concentration :

Après extraction du minerai, celui-ci subit un traitement physique consistant à éliminer une grande partie de la gangue. Dans le cas des minerais sulfurés, une flottation est généralement effectuée. Elle consiste à séparer d’une part les parties valorisables d’un minerai et d’autre part la gangue, en jouant sur leurs propriétés de surface et plus particulièrement sur le caractère hydrophobe ou hydrophile (mouillant) de celles-ci.

Avant de pouvoir séparer les constituants du minerai, il faut « libérer » les particules valorisables par broyage qui sera d’autant plus poussé que, par exemple les sulfures métalliques à récupérer, seront disséminés dans le minerai sous forme de fines particules. Ainsi, les blocs de quelques m3 extraits de la mine seront broyés jusqu’à atteindre quelques dizaines à quelques centaines de micromètres.

La flottation est réalisée dans des cuves dans lesquelles le minerai broyé est mis en suspension aqueuse. Des ajouts éventuels sont effectués pour ajuster le pH, modifier les propriétés de surface des particules à l’aide de collecteurs, former des mousses stables. D’autres ajouts permettent de moduler l’action des agents collecteurs : des déprimants augmentent le mouillage, des activateurs annihilent les effets des déprimants. Par ailleurs, une arrivée d’air permet de former des bulles qui entraînent en surface les éléments valorisables qui se retrouvent dans des mousses en formant une écume. Cette dernière, après séchage, donne des concentrés.

Il est également possible de séparer sélectivement divers sulfures métalliques d’une part de la gangue et d’autre part entre eux.

Après flottation les concentrés contiennent de 40 à 60 % de Zn (en moyenne 53 %) sous forme de sulfure de zinc ZnS. Lors de la flottation le zinc n’est pas transformé chimiquement, il reste sous forme de sulfure.
En général, la concentration est effectuée dans des installations voisines de l’extraction minière, les concentrés étant évacués, souvent par voie maritime, vers les installations de traitement métallurgique. Le schéma ci-dessous illustre les opérations de concentration par flottation.

Schéma de principe d’un circuit de flottation différentielle

Exemple de flottation concernant un minerai contenant de la blende, de la pyrite et de la galène, dans une gangue de calcite et de dolomie.

Broyage : le minerai a été broyé pour que 80 % du produit passe au tamis de 170 microns.

Flottation : les résultats moyens du traitement par flottation sont les suivants :

Produits Masse en % Teneur en Pb Teneur en Zn
Tout-venant 100,0 % 5,7 % 6,9 %
Concentré de galène 7,2 % 70,9 % 3,6 %
Concentré de blende 10,3 % 0,5 % 52,1 %
Rejet final 82,5 % 0,7 % 1,6 %

 

Consommations de réactifs :

Circuit plomb Circuit zinc
CaO 1500 g/t CaO 2560 g/t
NaCN 70 g/t CuSO4 300 g/t
Ethyl et amylxanthate 70 g/t Ethyl et amylxanthate 120 g/t
Huile de pin 5 g/t

 

Composition des concentrés obtenus :

Éléments Zn S Pb Cu Cd Fe Sn Bi CaO MgO SiO2 Al2O3 Ag Sb As
Concentré de galène 4,7% 16,7% 70,0% 1,0% 6,0% 0,02% 0,6% 0,4% 800g/t 0,2g/t 0,3g/t
Concentré de blende 50,3% 31,5% 1,0% 0,50% 0,15% 11,1% 0,007% 0,5% 0,3% 0,25% 0,8% 70g/t 0,01g/t 0,15g/t

 

Productions minières

En 2018. Monde : 12,756 millions de t de Zn contenu, Union Européenne (Suède, Irlande, Portugal, Espagne, Pologne, Finlande…, en 2016) : 675 600 t.

en milliers de t de Zn contenu
Chine  4 415 Inde 786
Pérou 1 474 Mexique 637
Australie 1 098 Kazakhstan 354
États-Unis 865 Canada 292

Source : ILZSG

Principaux pays exportateurs sur un total mondial, en 2018, de 11,739 millions de t de concentrés.

en milliers de t de concentrés
Pérou 2 070 Belgique 728
Australie 2 051 Mexique 728
Turquie 971 Suède 463
États-Unis 808 Russie 353
Bolivie 756 Espagne 323
Source : ITC

Les exportations du Pérou sont destinées, en 2018, à la Chine à 27 %, à la Corée du Sud à 23 %, à l’Espagne à 19 %, celles de l’Australie sont destinées, en 2018, à la Chine à 41 %, à la Corée du Sud à 35 %, au Japon à 8 %.

Principaux pays importateurs, en 2018, sur un total mondial de 12,574 millions de t de concentrés.

en milliers de t de concentrés
Chine 2 976 Finlande 511
Corée du Sud 2 161 Australie 502
Espagne 1 226 Pays Bas 437
Belgique 1 136 Canada 413
Japon 895 Allemagne 362
Source : ITC

Les importations chinoises, en 2018, proviennent d’Australie à 29 %, du Pérou à 20 %, de Russie à 9 %, celles de Corée du Sud proviennent d’Australie à 34 %, du Pérou à 23 %, de Bolivie à 12 %.

Principaux producteurs : en 2018.

en milliers de t de Zn contenu dans les concentrés miniers
Glencore (Suisse) 1 068 Boliden (Suède) 290
Hindustan Zinc (Inde) 729 Industrias Peñoles (Mexique) 290
Teck (Canada) 705 Sumitomo Corporation (Japon) 272
Nexa Resources (Brésil) 373 Cia Minera Volcan (Pérou) 239

Sources : rapports des sociétés

  • Glencore exploite des mines de zinc :
    • en Australie, dans le Queensland, à Mount Isa et Lady Loretta avec une production, en 2018, de 278 200 t de zinc et Mc Arthur River avec 254 300 t,
    • au Kazakhstan avec 201 200 t,
    • au Canada, à Matagami avec 35 200 t et Kidd avec 65 900 t,
    • au Pérou à Antamina avec 138 100 t, Yauliyacu avec 28 340 t et Contonga avec 5 460 t,
    • en Bolivie à Sinchi Wayra et Illapa avec 51 460 t,
    • en Argentine, à Aguilar avec 26 680 t.

A acquis, fin 2017 La Compañia Minera Volcan, qui exploite, au Pérou, diverses unités minières, Yauli avec, en 2017, 146 000 t de Zn, 18 800 t de Pb, 3 000 t de Cu, 239 t de Ag, Chungar avec, 88 000 t de Zn, 22 000 t de Pb, 2 000 t de Cu, 112 t de Ag, Alpamarca avec, 11 700 t de Zn, 7 200 t de Pb, 500 t de Cu, 56 t de Ag et Cerro de Pasco avec 9 000 t de Zn, 3 000 t de Pb, 12 t de Ag. En 2018 a produit 239 000 t de Zn, 48 000 t de Pb, 4 000 t de Cu et 529 t de Ag.

  • Vedanta exploite, en Inde, à Rampura-Agucha, dans le Rajasthan, l’une des plus importantes mines au monde, ainsi que 4 autres mines, Kayad, Sindesar, Rajpura et Zawar, au travers de Hindustan Zinc Limited (HZL), société possédée à 64,9 %, l’État indien en détenant 29,5 %, avec, en 2018 une production de 729 000 t de zinc, 207 000 t de plomb et 557 t d’argent. En mai 2010, Vedanta a acquis les activités d’Anglo American dans le zinc et le plomb, avec les mines de Skorpion en Namibie (84 215 t de Zn en 2017-18) et Black Mountain en Afrique du Sud (27 175 t de Zn, 45 113 t de Pb, 5 016 t de Cu, 48 t de Ag, en 2017-18), détenue à 74 %. En Afrique du Sud, développe le projet de la mine de Gamsberg avec une production prévue dans un premier temps de 250 000 t/an et des réserves prouvées et probables de 53,18 millions de t renfermant 6,63 % de Zn et 0,51 % de Pb.
  • Teck, a produit, en 2018, 705 000 t de zinc contenu dans des concentrés lors de l’exploitation des mines :
    • de Red Dod, en Alaska, avec 583 200 t,
    • Antamina, au Pérou avec une participation de 22,5 % d’une production de 409 300 t,
    • Pend Oreille, aux États-Unis, dans l’État de Washington, avec une production de 29 700 t.
  • Nexa Resources détenu à 64,25 % par Votorantim, exploite :
    • au Pérou les mines de Cerro Lindo, avec, en 2018, une production de 129 656 t de zinc contenu, El Porvenir avec 59 510 t, Atacocha avec 17 066 t,
    • au Brésil, dans l’État du Minas Gerais, les mines de Vazante avec 140 776 t et de Morro Agudo avec 26 408 t.
  • Boliden exploite :
    • en Suède, les mines de Renstrom, Kristineberg, Kankberg et Mouliden qui ont produit 57 000 t de Zn, 5 000 t de Cu, 3 000 t de Pb, 45 t de Te, 72,2 t de Ag et 2,8 t de Au ainsi que les mines de Garpenberg avec 101 000 t de Zn, 700 t de Cu, 35 000 t de Pb, 273 t de Ag et 542 kg de Au et de Kylylahti avec 1 101 t de Zn, 7 353 t de Cu, 518 t de Ni, 278 t de Co et 605 kg de Au,
    • en Irlande, la mine de Tara avec 131 000 t de Zn, 17 000 t de Pb et 1,3 t de Ag.
  • Industrias Peñoles exploite, au Mexique, de nombreuses mines, avec, en 2018, une production de 289 638 t. Dans l’État de Durango, la mine de Velardeña a produit 78 345 t, dans l’État de Zacatecas, celles de Madero 45 284 t et de Sabinas 15 587 t, dans l’État de Chihuahua, celle de Bismark 20 941 t, dans l’État de Mexico, celle de Tizapa, détenue à 51 %, 40 961 t. Par ailleurs Industrias Peñoles détient 74,99  % de la société Fresnillo qui exploite des métaux précieux, au Mexique, dans 7 mines, avec une production de 177 039 t de Zn.
  • La production de Sumitomo Corporation, société japonaise, provient principalement de la mine de San Cristobal, en Bolivie. Par ailleurs Sumitomo détient une participation de 10 % dans la mine de Tizapa, au Mexique.

Réserves mondiales : estimées, en 2018, à 230 millions de t en Zn contenu.

en milliers de t de Zn contenu
Australie 64 000 Kazakhstan 13 000
Chine 44 000 Inde 10 000
Pérou 21 000 États-Unis 11 000
Mexique 20 000 Bolivie 4 800
Source : USGS

Situation française : en 2018.

Production : Les mines, exploitées par Metaleurop, ont fermé en décembre 1991 pour les Malines (30) et en décembre 1993 pour St Salvy (81).

Commerce extérieur :

Les exportations étaient de 102 049 t avec comme principaux marchés à :

  • 42 % la Norvège,
  • 37 % la Belgique,
  • 15 % les Pays Bas,
  • 5 % la Finlande.

Les importations s’élevaient à 297 560 t en provenance principalement à :

  • 28 % de Bolivie,
  • 20 % d’Allemagne,
  • 11 % du Mexique,
  • 6 % de Finlande.

Métallurgie de première fusion

Elle s’effectue en 2 étapes : un grillage est suivi par une réduction.

Grillage

Il est réalisé par chauffage, à 900 – 1100°C, en présence d’air, selon la réaction :

ZnS + 3/2 O2 = ZnO + SO2                         Δr298 = – 460 kJ/mole.

Des réactions parasites sont susceptibles de se produire, principalement, la formation de sulfate selon des réactions qui ont lieu à 500-600°C, le sulfate formé étant décomposé vers 900°C :

ZnO + SO2 + 1/2 O2 = ZnSO4

ZnS + 2 O2 = ZnSO4

Lorsque le concentré est riche en fer, ce qui est souvent le cas, il se forme des ferrites, oxydes mixtes de zinc et de fer, selon la réaction :

ZnO + 2 FeS + 7/2 O2 = ZnFe2O4 + 2 SO2

Ces ferrites sont insolubles dans l’acide sulfurique dilué utilisé lors des opérations hydrométallurgiques et leur présence a longtemps été un obstacle à ces opérations.

Les autres éléments métalliques qui accompagnent le zinc dans le concentré minier subissent le même type de transformation : les sulfures sont transformés en oxydes.

Le dioxyde de soufre formé, avec une teneur de 6 à 7 % dans le gaz évacué du grillage, est récupéré et transformé en acide sulfurique (jusqu’à 2 t de H2SO4/t de Zn). Ainsi, les producteurs de zinc, ainsi que ceux de plomb, sont également producteurs d’acide sulfurique. A l’usine d’Auby, en France, 99,5 % du SO2 produit lors du grillage est transformé en H2SO4 selon le procédé de contact à double catalyse, la production a été, en 2017, de 176 000 t d’acide pour une production de 166 000 t de zinc.

Le concentré de zinc, après grillage, est appelé calcine.

La réalisation industrielle du grillage dépend des procédés métallurgiques de réduction utilisés par la suite.

  • Si la réduction est effectuée par hydrométallurgie, il faut que la finesse initiale du concentré soit préservée afin de faciliter l’attaque acide. Il faut donc éviter tout frittage de la calcine et opérer plutôt à basse température (900-950°C). La présence de sulfate, en faible teneur, n’est pas gênante.
    Dans ce cas, un grillage en lit fluidisé est utilisé : les particules à griller sont mises en suspension dans de l’air qui est insufflé à travers des orifices, de 5 mm de diamètre, présents dans la sole du four. Le débit d’air est d’environ 10 m3/min/m2 de sole. La combustion a lieu vers 900-950°C. La teneur résiduelle en soufre, principalement sous forme de sulfate, est de 1,5 à 2 %. En France, lors du grillage de ses concentrés de zinc, l’usine Nyrstar d’Auby (59) utilise ce procédé (procédé Vieille Montagne – Lurgi qui est le plus répandu dans le Monde). Le four de grillage de Nyrstar à Balen, en Belgique, grille 850 t de concentrés/jour.
  • Si la réduction est effectuée par pyrométallurgie (qui concerne les concentrés riches en plomb), selon des techniques proches de celles du haut fourneau, il faut que la calcine puisse supporter la charge du four et donc posséder une bonne résistance mécanique à l’écrasement tout en restant poreuse pour que le monoxyde de carbone puisse la réduire. La calcine est agglomérée par frittage lors d’un grillage effectué à haute température (1000°C et plus). La teneur en soufre total (sous forme de sulfure et de sulfate) doit être la plus faible possible (< 0,5 %).
    Dans ce cas, un grillage sur machines Dwight et Lloyd est utilisé : ce type de grillage est également utilisé pour les concentrés de plomb qui sont, en général, réduits par pyrométallurgie. Les machines Dwight et Lloyd se présentent comme une bande sans fin de chariots mobiles munis de grilles, glissant sur des caissons étanches. L’air est soufflé à travers les grilles. La température de grillage est d’environ 1000°C (voir le chapitre consacré au plomb). La réaction de grillage étant très exothermique, afin d’éviter des températures trop élevées qui en faisant fondre le sulfure de plomb diminueraient la porosité de la charge, le concentré cru est dilué dans de la calcine déjà formée à des taux de 12 à 20 %.

Diaporama sur le grillage

Réduction

Elle est effectuée selon 2 procédés :

  • Hydrométallurgique qui concerne 90 % de la production.
  • Pyrométallurgique (ou procédé thermique).
Hydrométallurgie

Elle se déroule en 4 étapes.

Lixiviation : la calcine est attaquée par une solution diluée d’acide sulfurique (180 à 190 g/L). Cette solution est récupérée, à la fin de l’électrolyse, pour être recyclée en amont des opérations hydrométallurgiques. Elle contient également de 30 à 50 g/L d’ions Zn2+ qui n’ont pas été récupérés totalement par électrolyse et qui sont ainsi recyclés. La dissolution est effectuée vers 55 à 65°C, la chaleur étant apportée par la dissolution des oxydes. L’oxyde de zinc passe en solution selon la réaction représentée par l’équation chimique suivante :

ZnO + 2 H+ + SO42- = Zn2+ + SO42- + H2O

Les autres oxydes métalliques présents dans la calcine passent également en solution sauf l’oxyde de plomb qui donne du sulfate de plomb très peu soluble. Les métaux précieux, argent et or, restent insolubles ainsi que, en général, la gangue, si celle-ci est siliceuse.

La dissolution de ZnO et des autres oxydes se traduit par une consommation d’acide et donc par une augmentation de pH. Cette dissolution dure de 1 à 4 heures et de 75 à 90 % du zinc passe en solution. Le zinc qui reste insoluble est celui qui, lors du grillage, a formé, avec l’oxyde ferrique, des ferrites. Ce zinc est récupéré par une opération complémentaire.

Élimination des ions ferriques : lors de la lixiviation, appelée lixiviation neutre, le milieu est rendu oxydant par injection d’air ou de dioxygène ou par ajout de dioxyde de manganèse ou de permanganate de potassium afin, principalement, d’oxyder les ions Fe2+, éventuellement présents, en ions Fe3+. A ce stade, tous les ions Fe3+ ne sont pas dissous, une partie est incluse dans les ferrites insolubles. La solution passe, de façon continue, de cuves en cuves, le pH de la solution augmentant progressivement, par ajout de calcine, pour atteindre 5 dans la dernière cuve. A ce pH, l’hydroxyde ferrique précipite. Une décantation permet de séparer la solution des résidus insolubles.

Le résidu solide peut contenir, si le minerai de départ est riche en fer, une part importante du zinc initialement présent dans le minerai. Il est nécessaire de récupérer ce zinc en attaquant ce résidu, à chaud, vers 90-95°C, par la solution d’acide sulfurique provenant de l’électrolyse. Dans ces conditions, la ferrite est dissoute et les ions contenus, Fe3+ et Zn2+, passent en solution. Cette opération est appelée lixiviation acide.

Toute la difficulté de l’hydrométallurgie du zinc réside, pour les minerais riches en fer, ce qui est le cas de ceux actuellement exploités, dans l’élimination des ions ferriques. En effet, par élévation de pH, l’hydroxyde ferrique Fe(OH)3 précipite. Celui-ci peut être séparé d’une solution par décantation : c’est ce qui se produit lors de la « lixiviation neutre ». Mais, si on souhaite, et cela est le cas industriellement, récupérer au maximum les ions Zn2+ de la solution, il est nécessaire de filtrer et de laver le précipité. Or, l’hydroxyde ferrique est très difficile, sinon impossible industriellement, à filtrer. Pour résoudre cette difficulté, plusieurs procédés sont utilisés, le plus employé a été longtemps celui dit « à la jarosite », les jarosites formant une famille de composés de formule Fe6(OH)12(SO4)4M2 avec M = Na+, K+, NH4+, Ag+, H3O+… Le procédé le plus employé actuellement est celui dit « à la goethite ». La solution provenant de la lixiviation acide est traitée, à 95°C, par de la blende non grillée. Les ions Fe3+ sont réduits en Fe2+ selon la réaction :

2 Fe3+ + ZnS = 2 Fe2+ + Zn2+ + S

Le résidu solide, contenant le soufre formé et la blende non dissoute, réintègre le circuit de traitement en amont du grillage.

Le pH de la solution est augmenté, par ajout de calcine, pour atteindre environ 3, en présence de dioxygène pur ou d’air afin d’oxyder les ions Fe2+. La réaction mise en jeu est la suivante :

4 Fe2+ + 4 ZnO + O2 + 2 H2O = 4 FeO(OH) + 4 Zn2+

Les ions Fe3+ précipitent sous forme de goethite FeO(OH) et sont ainsi éliminés de la solution qui contient moins de 1 g/L d’ions Fe3+.

La solution issue de la lixiviation acide réintègre le circuit de traitement, en amont de la « lixiviation neutre ». En même temps que les ions ferriques, les éléments suivants sont éliminés par précipitation : Al, Ga, In, Sb, Sn, As et Ge.

Purification de la solution : après lixiviation, dans la solution, outre Zn2+, les ions suivants sont encore présents : Cu2+, Cd2+, Ni2+, Co2+, Mn2+. L’élimination de la plupart d’entre eux est effectuée par réduction à l’aide de poudre de zinc. L’emploi de zinc permet d’éviter l’introduction d’ions étrangers. Les ions Mn2+, non réduits, resteront en solution, mais par contre, les autres ions seront réduits selon la réaction, avec M = Cu, Cd, Ni, Co :

Zn + M2+ = Zn2+ + M

Les ions Cu2+ et Cd2+ sont très facilement réduits, cela est plus difficile pour Ni2+ et Co2+ qui demandent la présence d’activateurs et une température de 75 à 95°C. Ces métaux se déposent sur les particules de zinc, d’environ 30 micromètres de diamètre, en excès. La quantité de zinc utilisée dépend de la teneur en impuretés, elle varie de 16 à plus de 100 kg/t de zinc produit. Cette opération de purification, appelée cémentation, est réalisée, en continu, durant plusieurs heures (de 1 à 8 h). Une filtration sur toile très fine permet de récupérer les particules de zinc enrobées par les métaux déposés. Ce solide, appelé cément, est traité afin de récupérer les métaux contenus et en particulier le zinc.

La teneur finale de la solution est, en général, pour chacun des ions Cu2+, Cd2+, Ni2+ et Co2+ inférieure à 0,5 mg/L. La solution de Zn2+, est ainsi purifiée des ions susceptibles de se déposer, par électrolyse, en même temps que Zn.

Électrolyse : elle est réalisée, dans des cuves en ciment revêtue de PVC, vers 30 à 40°C. La solution contient initialement de 125 à 170 g/L de Zn2+.

Les anodes sont en alliage de plomb contenant de 0,5 à 1 % de Ag inattaquable en milieu sulfate, les cathodes sont en aluminium. L’intérêt de l’emploi de cathodes en aluminium réside dans le fait que celui-ci, au pH utilisé – vers 5, est recouvert par une couche d’alumine qui évite le contact direct du zinc déposé avec l’aluminium et ainsi la formation à l’interface d’un alliage qui empêcherait la récupération facile du zinc sans détérioration de la cathode.

La tension est comprise entre 3,2 et 3,7 V, avec une densité de courant de 400 à 700 A/m2. L’intensité atteint jusqu’à 115 000 A.

Le zinc se dépose sur la cathode d’où il est décollé toutes les 24, 48 ou 72 heures par pelage (ou stripping). La production, par cellules qui contiennent jusqu’à 86 cathodes de 1,6 m2, peut atteindre 3 t/jour. La consommation d’énergie est de 3 000 à 3 500 kWh/t de Zn produit. Le zinc obtenu très pur (99,995 %) contient moins de 50 ppm d’impuretés, la principale étant le plomb. Il n’a pas besoin de subir un raffinage ultérieur. Les ions Mn2+ qui restent dans la solution s’oxydent en MnO2 sur l’anode en plomb.

La solution, après épuisement partiel (au 2/3) des ions Zn2+ et régénération de l’acide à l’anode, avec dégagement de dioxygène, est recyclée en amont des lixiviations neutre et acide.

Diaporama sur l’hydrométallurgie

Pyrométallurgie

Concerne les minerais riches en plomb et en autres impuretés métalliques valorisables. La réduction a lieu dans des fours horizontaux ou verticaux par réduction avec le carbone ou selon le procédé Imperial Smelting par réduction avec le dioxyde de carbone (voir le chapitre consacré au plomb). Un raffinage du zinc d’œuvre (à 98,5 %) ainsi obtenu est nécessaire. La difficulté principale de la pyrométallurgie du zinc réside dans la température d’ébullition du zinc, 907°C, inférieure aux températures de réduction possibles thermodynamiquement avec le carbone ou le monoxyde de carbone. Le zinc, à l’état gazeux, peut ainsi être rapidement réoxydé par le monoxyde ou le dioxyde de carbone formé lors de son refroidissement. En conséquence, la vapeur doit être refroidie le plus rapidement possible (voir les diagrammes d’Ellingham dans le diaporama ci-dessous). La réduction par le carbone est cinétiquement facilitée par la formation de zinc gazeux mais le chauffage du four doit être réalisé par l’extérieur de ce dernier afin d’éviter que les produits de la combustion, en particulier le dioxyde de carbone, réoxydent le zinc.

Le raffinage est réalisé par distillations fractionnées selon le procédé New Jersey. Le plomb est éliminé dans une première colonne, puis le cadmium dans une seconde (température d’ébullition de Cd : 767°C). On obtient du zinc à 99,99 % qui est coulé en lingots de 25 kg.

Diaporama sur la pyrométallurgie

Productions métallurgiques

Primaires et secondaires, en 2018. Monde : 13,176 millions de t, Union européenne, en 2016 : 1,632 million de t.

en milliers de t. Monde
Chine 5 730 Japon 519
Corée du Sud 854 Australie 496
Inde 752 Pérou 334
Canada 694 Kazakhstan 329

Source : ILZSG

Commerce international du zinc brut : en 2018.

Exportations : sur un total mondial de 4,689 millions de t.

en milliers de t
Corée du Sud 590 Pérou 251
Canada 568 Finlande 243
Australie 420 Inde 217
Espagne 350 Burkina Faso 202
Pays Bas 310 Mexique 195

Source : ITC

En 2018, les exportations de la Corée du Sud sont destinées à la Chine pour 23 %, à l’Inde pour 22 %, au Vietnam pour 11 %. Celles du Canada sont destinées aux États-Unis pour 92 %, à Taïwan pour 5 %.

Importations : sur un total mondial de 5,596 millions de t.

en milliers de t
Chine 820 Turquie 263
États-Unis 705 Taïwan 227
Allemagne 435 Italie 211
Pays Bas 296 Inde 186
Belgique 277 France 172

Source : ITC

Les importations de la Chine, en 2018, proviennent à 24 % du Kazakhstan, 24 % d’Australie, 20 % de Corée du Sud, celles des États-Unis proviennent à 74 % du Canada, 15 % du Mexique, 7 % du Pérou.

Principaux producteurs mondiaux, en 2018.

en milliers de t
Korea Zinc Group (Corée du Sud) 1 626 Boliden (Suède) 486
Glencore (Suisse) 1 069 Shaanxi Non ferrous Metals (Chine) 422
Nyrstar (Belgique) 1 064 Huludao (Chine) 330
Hindustan Zinc (Inde) 894 Teck Resources (Canada) 303
Nexa Resources (Brésil) 608 Yuguang Gold & Lead Company (Chine) 300
Sources : Nyrstar, Hindustan Zinc et rapports des sociétés
  • Korea Zinc Group, produit :
    • en Corée du Sud, à Onsan, avec, en 2018, 656 000 t de Zn, 410 000 t de Pb, 24 600 t de Cu, 1 990 t de Ag et 9 t de Au et à Sukpo, avec 400 000 t/an de Zn par sa filiale Young Poong,
    • en Australie, par sa filiale Sun Metals Company, à Townville, dans le Nord Queensland, avec 220 000 t/an.
  • En 2018, la production de Nyrstar a été de 1,064 million de t de zinc, 1,364 million de t d’acide sulfurique, 160 000 t de plomb, 4 300 t de cuivre, 42,6 t d’indium, 423 t d’argent, 2,27 t d’or. La production de zinc est réalisée dans les usines :
    • de Balen/Overpelt (Belgique) avec 275 000 t,
    • Hobart (Australie) avec 265 000 t,
    • Budel (Pays-Bas) avec 268 000 t,
    • Clarksville (Tennessee, États-Unis) avec 101 000 t,
    • Auby (France) avec 155 000 t.
    • Par ailleurs, Nyrstar possède des participations dans des usines chinoises, en particulier à Kunming (Yunnan).
  • En 2018, Glencore a produit :
    • au Kazakhstan, à Ust Kamenogorsk et Ridder, 201 200 t de zinc, avec sa filiale Kazzinc,
    • en Italie, en Sardaigne, à Portovesme, avec une capacité de 140 000 t/an,
    • en Espagne, à San Juan de Nieva, avec 505 079 t,
    • en Allemagne, à Nordenham, avec 133 000 t/an,
    • en Argentine, à Santa Fé, avec 26 100 t de zinc,
    • au Canada, province du Québec, à Salaberry-de-Valleyfield, avec la raffinerie CEZ (Canadian Electrolytic Zinc) et une part de 25 % d’une production, en 2018, de 270 076 t.

Principales usines :

en milliers de t de capacités annuelles de production
Onsan (Korea Zinc), Corée du Sud 645 Sukpo (Korea Zinc), Corée du Sud 400
Chanderiya (Hindustan Zinc), Inde 558 Cajamarquilla (Nexa Resources), Pérou 342
San Juan de Nieva (Glencore), Espagne 504 Mian Xian (Shaanxi Non ferrous Metals), Chine 340
Zhuzhou (Minmetals), Chine, Hunan 420 Trail (Teck), Canada 310
Sources : Hindustan Zinc et rapports des sociétés

L’usine de Chanderiya, exploitée par Hindustan Zinc, possède une capacité de production de 453 000 t/an par hydrométallurgie et 105 000 t/an par pyrométallurgie. En 2018-19, la production a été de 497 049 t de zinc et 72 450 t de plomb.

L’usine de San Juan de Nieva, en Espagne, exploitée par l’Asturiana de Zinc, propriété du groupe Glencore, est l’usine de production de zinc la plus importante en Europe avec, en 2018, 505 079 t.

Recyclage

Et métallurgie de seconde fusion (affinage) : le zinc obtenu est appelé secondaire.

Le zinc récupéré après usage ainsi que les chutes et déchets des usines métallurgiques sont soit réutilisés directement, soit réemployés après refusion (c’est le cas, par exemple, des alliages de fonderie) soit encore retraités en suivant le circuit de la métallurgie de 1ère fusion (c’est le cas, en particulier, des oxydes de zinc).

Le zinc recyclé représente 40 % de la consommation mondiale. En 2018, aux États-Unis, la production de zinc secondaire est de 32 000 t, à côté d’une production primaire de 98 000 t. Dans ce pays, en 2018, le recyclage représente 25 % de la production. En Europe de l’ouest, le zinc utilisé comme couverture de toitures et pour recueillir les eaux pluviales est recyclé à 90 % ce qui représente 110 230 t/an.

Sources de zinc recyclé neuf et usagé : par secteur industriel, en 2003, dans le monde occidental, en %.

Industrie du laiton 42 % Zinc laminé 6 %
Galvanisation 37 % Poussières d’aciéries 6 %
Fonderie 16 % Industrie chimique 2 %

Le zinc contenu dans les laitons (600 000 t de Zn/an) est recyclé par l’industrie du cuivre.

Le zinc de galvanisation se retrouve dans les ferrailles recyclées par la sidérurgie et peut être récupéré par traitement des poussières des aciéries électriques dans lesquelles Zn est sous forme de ZnO. 1 t d’acier produit 20 kg de poussières contenant de 15 à 30 % de Zn.

L’usine Recytech, détenue à 50 % par Recylex, à Fouquières-lez-Lens (62) traite, dans un four tournant selon le procédé Waelz, des poussières d’aciéries électriques, de fonderies et d’autres résidus zincifères pour récupérer, principalement de l’oxyde brut, appelé oxyde Waelz, contenant de 50 à 60 % de ZnO. La réduction est effectuée à l’aide de carbone, vers 1200°C. Le zinc se volatilise puis se réoxyde lors de son refroidissement. Cet oxyde est destiné à alimenter les usines de production de zinc raffiné. Recylex recycle également des poussières d’aciéries électriques et des déchets zincifères à Goslar-Oker, en Allemagne. Le groupe, en 2018, a produit 74 300 t d’oxydes Waelz à partir de poussières d’aciéries électriques et 23 800 t d’oxyde de zinc.

Situation française

En 2018.

Productions :

  • Zinc primaire raffiné : 155 000 t.
  • Zinc recyclé (2007) : 75 000 t.

Commerce extérieur :

Exportations :

  • Zn brut autres que déchets et poussières : 76 417 t vers la Belgique à 97 %.
  • Déchets : 84 144 t vers la Belgique à 31 %, l’Italie à 29 %, les Pays Bas à 20 %, la Chine à 11 %.
  • Poussières : 991 t vers le Royaume Uni à 75 %, la Belgique à 17 %.

Importations :

  • Zn brut autres que déchets et poussières : 120 827 t des Pays Bas à 41 %, de Belgique à 14 %, d’Espagne à 10 %.
  • Déchets : 66 391 t à 94 % d’Espagne, 3 % de Belgique.
  • Poussière : 8 742 t de Belgique à 73 %, des Pays Bas à 25 %.

Usines :

Hydrométallurgie et grillage à Auby (59) par le groupe Nyrstar. La production a été de 155 000 t de zinc, de 42,6 t d’indium et, en 2017, de 176 000 t d’acide sulfurique.

Recyclage avec Recytech (détenu 50/50 par Befesa Steel Service et Recylex) à Fouquières-lez-Lens (62) qui recycle les poussières d’aciéries électriques, de fonderies et d’autres résidus zincifères. En 2018, le traitement de 92 700 t de poussières et résidus de zinc a donné 47 000 t d’oxyde brut (oxyde Waelz).

Utilisations

Consommations mondiales : en 2018. Monde : 13,676 millions de t, Union européenne, en 2014 : 2,361 millions de t.

en milliers de t
Chine 6 493 Allemagne 444
États-Unis 873 Belgique, en 2016 347
Inde 684 Italie, en 2016 275
Corée du Sud 486 France, en 2016 215
Japon 484 Mexique, en 2016 210
Source : ILZSG

La consommation mondiale était de 3 millions de t en 1959 et de 10,57 millions de t, en 2005.

Répartition de la consommation :

Monde, en 2014 États Unis en 2016 France, en 2007
Galvanisation 50 % 86 % 49 %
Laiton et bronzes 17 % 7,4 % 11 %
Autres alliages (Zamak…) 17 % 5,8 %
Demi produits 6 % 1 % 35 %
Usages chimiques 6 % 4 %
Autres produits 4 % 1 %
Sources : USGS et ILZSG

En Chine, en 2017, la galvanisation représente 60 % des utilisations, les alliages autres que le laiton, 15 %, l’oxyde de zinc, 12 %, le laiton, 9 %, les batteries, 3 %.

En France, la production de demi-produits représente une part importante de la production, liée à l’utilisation importante des feuilles de zinc dans le bâtiment.

Dans le monde, en 2013, 45 % du zinc produit est employé dans la construction, 25 % les transports, 23 % l’électricité, l’électronique et les biens de consommation, 7 % les équipements industriels.

Principales utilisations :

Revêtements anticorrosion dans l’acier zingué, voir ce chapitre. On estime que 10 % de la production mondiale d’acier est zinguée (80 % galvanisée, 20 % électrozinguée).

  • Bâtiment : outre les utilisations dans l’acier galvanisé (avec parfois des revêtements à l’aide des alliages 55 % Al, 43,5 % Zn, 1,5 % Si ou 95 % Zn, 5 % Al, utilisés pour les toitures de bâtiments industriels), le zinc est utilisé pur ou faiblement allié. Le zinc est protégé de la corrosion par une couche passive de carbonate-hydroxyde de zinc (2ZnCO3,3Zn(OH)2). La vitesse moyenne annuelle de corrosion est de 1 micromètre en atmosphère rurale et de 10 micromètres en atmosphère industrielle. L’épaisseur moyenne du zinc laminé est de 0,7 mm. Des ajouts de Cu (0,1 % minimum) et Ti (0,05 % minimum) permettent de diminuer le coefficient de dilatation du zinc. Paris couvre ses toits, depuis le baron Haussmann, de zinc laminé : 5 millions de m2 de surface.
  • Laitons : alliages avec Cu : 5 à 40 % de Zn (voir le chapitre alliages de cuivre). Le cuivre contenu dans le laiton confère à celui-ci un pouvoir bactéricide.
  • Fonderie : les alliages « Zamak » (ZA4G, ZA4U1G, ZA4U3G) contenant de 3,9 à 4,3 % de Al, ainsi que Cu jusqu’à 3,5 % et Mg jusqu’à 0,06 % représentent 90 % de la production d’alliages de zinc de fonderie. Autres alliages de fonderie : ZA 8, ZA 27, Ilzro 12, Kayem. Dans les automobiles les pompes à essence sont en Ilzro. Dans un véhicule automobile moyen, de type européen, entre 10,2 kg de zinc dont 4,9 kg d’alliages, 3,2 kg dans le zingage des tôles et 0,5 kg dans les pneus. En 2003, dans le monde, les secteurs d’utilisation de ces alliages sont les suivants :
Automobile 32 % Vêtements 10 %
Construction 28 % Jouets, sport 9 %
Télécom, électricité 18 %


Autres applications
:

  • Anodes sacrificielles : 450 t/an en France pour protéger les coques de navires, les citernes enterrées…
  • Poussière de zinc : pour la fabrication de l’aniline, la stabilisation de matières plastiques, la cémentation de métaux précieux, la purification ultime des solutions d’électrolyse (voir le paragraphe hydrométallurgie), comme agent réducteur dans la fabrication des hydrosulfites de sodium et de la formaldéhyde, comme revêtement protecteur de l’acier dans les procédés dits de matoplastie et de shérardisation.
  • Sel, poudre et zinc laminé : pour les anodes des piles salines et alcalines. Dans ces piles, le pôle positif est relié à un mélange de dioxyde de manganèse et de carbone (voir le chapitre consacré au manganèse). Les solutions d’électrolyte sont gélifiées (par de l’amidon) afin d’obtenir des piles sèches. Le pôle négatif est en zinc dont l’état dépend du type de pile.
    Dans le cas des piles salines cylindriques, dans lesquelles l’électrolyte est soit du chlorure de zinc pur soit une solution fortement concentrée de ZnCl2 et de NH4Cl, le pôle négatif est constitué par un alliage de zinc (avec ajouts de Pb : 0,2 %) sous forme de godet. Le pôle positif est axial.
    Dans le cas des piles alcalines, dans lesquelles l’électrolyte est KOH, le pôle négatif, axial, est constitué par un crayon de zinc entouré d’un aggloméré de poudre de zinc et est en contact avec la partie inférieure de la pile. Le boîtier, en acier, constitue le pôle positif.
  • Au début des années 80, aux États-Unis, les pièces de 1 cent qui étaient traditionnellement en cuivre ont été remplacées, par soucis d’économies, par des pièces de zinc recouvertes de Cu. La consommation de ces pièces est particulièrement importante, plusieurs milliers de t/an, du fait de la tradition de jeter ces pièces dans les fontaines.
  • Agriculture : on estime que la moitié des sols agricoles ont un déficit en zinc. En 2015, la consommation mondiale de zinc est de 255 000 t dont 160 000 t en fertilisation, le reste dans l’alimentation animale. Dans ce secteur le sulfate de zinc représente 66 % de la consommation (77 % en fertilisation, 23 % en alimentation animale), l’oxyde de zinc représentant 34 % de la consommation (40 % en fertilisation, 60 % en alimentation animale). Les consommations en fertilisation en 2015, sont les suivantes :
en tonnes de zinc
Inde 60 000 t Europe 12 500 t
Chine 52 400 t Australie 12 400 t
Reste de l’Asie 49 500 t Afrique 10 000 t
Amérique du Nord 41 700 t Europe de l’est et Asie centrale 3 000 t
Amérique latine 15 600 t

Source : IZA

  • Organisme humain : les besoins sont de 12 à 15 mg/j nécessaires à l’activité de plus de 300 enzymes. L’organisme d’un homme de 70 kg contient de 2 à 3 g de zinc. Sa déficience entraîne en particulier, le nanisme… 1/3 de la population mondiale est affectée par un déficit en zinc ce qui entraîne 800 000 morts/an dans le monde.

Oxyde de zinc : préparé, par oxydation de produits de récupération et de déchets de zinc après vaporisation du zinc (procédé français) ou par réduction de concentrés miniers et combustion du zinc formé (procédé américain) ou encore par précipitation puis calcination à partir de solutions. Il entre dans la fabrication des caoutchoucs et pneumatiques car il accélère la vulcanisation, dans l’agriculture et l’alimentation animale (oligo-élément), en pharmacie (élément cicatrisant, crèmes pour protection UV), dans les varistances, les émaux et céramiques, les parafoudres moyenne tension du réseau électrique de l’EDF. En 2015, la production mondiale est de 1,6 million de t.

Umicore est un producteur important, avec 70 000 t/an, en Belgique, à Zolder, aux Pays Bas, à Eijsden, en Norvège, à Larvik, en Inde, à Goa.

Secteurs d’utilisation de ZnO : dans le monde, en 2015.

Pneumatiques et caoutchoucs 56 % Agriculture 7 %
Céramiques et verres 19 % Peintures 3 %
Produits chimiques 8 %

Source : IZA

 

 

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