2. Fabrication

Les principales sources à partir desquelles on produit l’indium sont des alliages de matériaux, des poussières, des fumées, des résidus et des scories résultant principalement de la fusion du zinc. Les procédés sont complexes et les rendements généralement assez faibles.

La métallurgie du zinc

L’indium étant principalement obtenu à partir des résidus du traitement de minerai de zinc, il est intéressant d’avoir un rapide aperçu des techniques industrielles de cette étape préalable. Le traitement du minerai de zinc extrait est effectué selon les grandes lignes suivantes [[Vignes J.L. (2011). Zinc. Société Chimique de France http://www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/metaux/zn/texzn.htm (dernière consultation le 26/09/2012)]] :

Métallurgie de première fusion réalisée en 2 étapes :

1. Grillage réalisé par chauffage à 900 – 1100°C en présence d’air [[à noter que cette phase produit de l’acide sulfurique : à titre d’exemple, l’usine d’Auby, dans le Nord de la France, a produit 195 653 t d’acide sulfurique pour une production de 118 000 t de zinc en 2008]]
2. Réduction effectuée selon 2 procédés :
   1. hydrométallurgie (90% de la production) qui qui est un procédé chimique
   2. Pyrométallurgique (ou procédé thermique) concerne les minerais riches en plomb et autres métaux valorisables

Comme on peut le constater, la métallurgie du zinc est un processus long, complexe, impliquant des quantités importantes d’énergie et de produits chimiques. Si l’on considère en amont, la phase extractive dans les mines à ciel ouvert et, en aval, le traitement nécessaire à l’obtention d’un indium suffisamment pur pour les applications électroniques, on commence à entrevoir pourquoi la réalité des TIC est loin de l’image dématérialisée généralement véhiculée.

La métallurgie de l’indium

Une métallurgie extractive a été développée pour récupérer l’indium à partir de résidus traitables (nationaux et importés) qui, traditionnellement, contiennent environ 30% de l’indium disponible. L’amélioration de la récupération de l’indium a augmenté pour approcher 80% [[Alfantazi A.M. (2003). Processing of indium : a review. Minerals Engineering 16, 687–694]].

Un des principes consiste à lessiver ces résidus à l’acide chlorhydrique ou sulfurique. Les solutions sont ensuite concentrées pour récupérer de l’indium à 99%. Puis on procède à un raffinage pour obtenir de l’indium de qualité standard à 99,99% [[Jorgenson J.D. (2004). USGS – Indium – Open-File Report 2004-1300. http://pubs.usgs.gov/of/2004/1300/2004-1300.pdf (dernière consultation le 26/09/2012)]].

On peut également traiter les résidus par grillage, technique qui est également utilisée dans l’extraction du zinc [1]. Dans le processus de fusion à impériale, environ 50% de l’indium est perdu [5].

Dans le processus de jarosite pour l’affinage du zinc, un maximum de 60 % du germanium et l’indium peut être dissous dans le résidu de lixiviation neutre. Un traitement jarosite comprend généralement une lixiviation réductrice et précipitation du cuivre, deux étapes de neutralisation et d’élimination du fer sous forme d’hématite par oxydation-précipitation en autoclave. Au cours de la neutralisation de la solution de sulfate ferreux par du carbonate de calcium, le gypse est produit et ensuite raffiné par plusieurs opérations d’extraction par solvant, et on obtient enfin de l’indium pur [[Demarthe, 1990 cité dans USGS, 2004]].

La figure 4 montre une représentation schématique d’un nouveau principe expliquant le processus de récupération de l’indium à partir de concentrés de zinc a été proposé dans une étude chinoise [[Li S. (2006). Extraction of indium from indium-zinc concentrates. Trans. Nonferrous Met. SOCC. China 16, 1448-1454]].

Cette nouvelle méthode permettrait d’améliorer le taux de récupération de l’indium, le faisant passer de moins de 70% pour la méthode traditionnelle, à plus de 95%

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