Qu'est-ce que la fonte de cuivre?

La fusion du cuivre est le processus consistant à séparer le cuivre métallique de la roche dans laquelle il est naturellement incorporé en le faisant fondre. Ceci est accompli par une série de plusieurs étapes de traitement. Le terme fusion du cuivre peut faire référence à cette étape de fusion en particulier ou peut-être un peu moins formellement à l'ensemble du processus.

Dans la nature, le cuivre, ainsi que de nombreux autres métaux, peuvent être trouvés noyés dans la roche. Une telle combinaison de métal et de roche est appelée minerai. Pour que le cuivre soit utilisé de manière pratique, il doit être séparé de la roche et des autres métaux et raffiné à une pureté acceptable. Chaque opération de fusion de cuivre a son propre processus, mais beaucoup partagent des étapes de base similaires.

Un processus typique pourrait commencer par le broyage du minerai en une poudre. Cette poudre est traitée avec des produits chimiques et de l’air afin de séparer une partie des matériaux indésirables et de concentrer le cuivre. Les matières indésirables de cette étape sont appelées les résidus. Les résidus sont généralement éliminés dans un bassin de résidus.

Le matériau concentré issu de cette étape est ensuite séché et introduit dans un four de fusion à haute température. À mesure que le concentré est chauffé, différents matériaux se séparent en couches. Une couche de matériau fondu contenant du cuivre, appelée couche mate, s’enfonce vers le bas. Les déchets solides, appelés scories, flottent vers le haut. Les gaz de scories et de dioxyde de soufre sont éliminés et jetés ou vendus pendant que la couche de matte passe à l'étape suivante.

La matte est ensuite versée dans un convertisseur où elle réagit avec l'air, la chaux et la silice pour séparer le cuivre des scories de fer. Le cuivre résultant de cette étape est appelé cuivre blister. Le cuivre blister subit une cuisson et une purification supplémentaires pour éliminer toutes les impuretés restantes.

L'un des principaux effets secondaires du procédé de fusion du cuivre est la production de déchets. Le raffinage du cuivre génère trois fois et demi plus de déchets que la quantité de cuivre produite. Ces déchets se présentent non seulement sous forme de solides qui doivent être éliminés ou recyclés, mais également de dioxyde de soufre gazeux. Le dioxyde de soufre est un polluant atmosphérique important, particulièrement remarquable en tant que précurseur de la production de pluies acides. Certains pays exigent des étapes de réhabilitation dans la fusion du cuivre et d'autres opérations industrielles afin d'atténuer l'impact négatif du processus sur l'environnement.

On pense que la première fusion de cuivre est née en Asie occidentale entre 4000 et 4300 av. De nombreux historiens pensent que les anciens potiers étaient les premiers à découvrir ce processus. Leurs fours de cuisson à foyer ouvert auraient pu atteindre la haute température nécessaire. Les simples feux de camp n'auraient pas brûlé suffisamment pour faire fondre le cuivre.

La majorité des réserves de cuivre sont en grande partie concentrées dans quelques régions, notamment des régions des États-Unis et du Canada, la Zambie et la cordillère des Andes. Les fonderies modernes de cuivre, cependant, sont réparties dans le monde entier sur tous les continents, à l'exception de l'Antarctique. Bien que l’Antarctique soit également une source de gisements de minerai de cuivre, un moratoire à long terme sur l’exploitation minière en Antarctique a été instauré en 1991 afin de préserver la région.