Avancées en électrométallurgie pour la production durable de métaux

Résumé

Les technologies de production de métaux sont assez anciennes et dépendent de réducteurs à base de carbone et de combustibles fossiles. Depuis peu, l’industrie a adopté l’électricité comme source de chauffage. Trouver des réducteurs écologiques a toutefois été un effort de longue haleine. En remplacement du carbone, les électrons sont utilisés comme réducteurs en électrométallurgie. On utilise l’électricité pour fournir à la fois le chauffage et l’énergie de réaction chimique nécessaires, ce qui permet d’atteindre la carboneutralité pour la production de métal. L’aluminium a été le premier métal fondu par voie électrochimique à l’aide d’halogénures fondus; depuis, de nombreux progrès ont été réalisés dans ce domaine. Pour en énumérer quelques-uns, des matériaux inertes de cathodes et d’anodes sont en cours d’élaboration pour réduire les émissions de gaz toxiques et de gaz à effet de serre. Le graphite est l’anode généralement utilisée dans les opérations à haute température qui, lorsqu’elle interagit avec l’oxygène anodique libéré, entraîne la formation de CO2. De plus, une nouvelle électrochimie a été mise au point pour produire des métaux réactifs comme le titane qui ne peuvent pas être produits par réduction carbothermique ou par électrolyse dans des solutions aqueuses. Le présent chapitre traite brièvement des avancées récentes visant l’extraction durable de divers métaux, y compris le titane, le sulfate de sodium, le cuivre, le tantale, le vanadium et le fer. Les technologies électrométallurgiques mises au point pour le recyclage des métaux précieux provenant de déchets urbains et industriels sont également abordées.