Top 5 types de métaux alliés au ferro
Cet article met en lumière les cinq principaux types de ferroalliages. Les types sont: 1. Chrome 2. Tungstène 3. Nickel 4. Manganèse 5. Étain.
Ferro-alliage: Type n ° 1. Chrome:
Le chrome est un métal ferro-allié important. Il se présente principalement sous forme de chromate de fer ou de minerai de fer chromé. De façon caractéristique, le chrome est dur, de couleur argentée et de lustre métallique. Cela représente une proportion très insignifiante de seulement 0, 02% de la croûte terrestre. Le vernis est très poli et ne rouille pas. Il est donc le plus largement utilisé dans l'industrie métallurgique.
Étant un ferro-alliage important, les principales utilisations du chrome-métal sont les suivantes:
a) Le chrome est un élément essentiel de la fabrication d’aciers inoxydables contenant près de 18% de chrome et 8% de nickel. L’acier au chrome est utilisé à son tour dans la fabrication d’ustensiles de cuisine, de robinetterie ménagère, d’appareils chirurgicaux et d’appareils chimiques. L'acier au chrome est également largement utilisé dans la fabrication de divers types sophistiqués d'articles d'ingénierie.
(b) Le chrome est également utilisé pour le placage sur des tôles de nickel ou de fer et d'acier afin d'améliorer leur durabilité et leur résistance à la corrosion et à la rouille. De tels articles chromés sont utilisés dans de grandes proportions dans l'industrie automobile.
c) Des alliages de qualité supérieure, tels que les alliages nickel-chrome, sont également produits en utilisant le chrome comme matière première importante.
d) Il a été noté précédemment que la chromite se présente principalement sous la forme de chromate de fer, utilisé pour la fabrication de produits réfractaires pour le revêtement de fours d’aciérie.
e) Les sels et composés de chrome sont des matières premières importantes pour la fabrication de pigments de peinture. Les chromates sont également utilisés dans l'industrie du cuir en tant qu'élément de bronzage.
Distribution de chrome:
Les gisements de chrome sont largement dispersés dans différentes parties du monde, parmi lesquelles deux pays, à savoir l'Afrique du Sud et la CEI, sont les plus importants. Ces deux pays représentent conjointement près de 50% de la production mondiale. Les autres producteurs importants de chromite sont la Turquie (8%), l'Albanie (9%), le Brésil (8%), la Finlande (5%), l'Inde (4%) et les Philippines (4%).
L’Afrique du Sud occupe actuellement la première place dans la production de chrome, avec près de 34% de la production mondiale. Le principal dépôt de chromite se trouve à Rustenburg. Au Zimbabwe, on obtient de la chromite de haute qualité auprès de Selukwe et de Kildonan. En raison de la faible demande intérieure, la majeure partie de la production est exportée.
La CEI est également un important producteur de chromite. Le pays est largement doté de gisements de chromite, dont les plus importants se trouvent dans la région de l'Oural et au Kazakhstan. L'Inde est également importante pour la production de chrome.
Il produit près de 4% de la production mondiale. Les principaux gisements se trouvent dans les districts de Cuttack et Keonjhar des districts d’Orissa, de Bhandara et de Ratnagiri dans le Maharashtra, dans les districts de Singhbhum dans les districts de Bihar, Mysore et Hassan dans le Karnataka. D'autres dépôts importants se trouvent également dans les districts de Krishna dans l'Andhra Pradesh et de Salem dans le Tamil Nadu.
Les États-Unis d'Amérique, autrefois l'un des principaux producteurs, n'ont pas d'importance en ce qui concerne la production de chromite. Il contient de très petits gisements qui produisent des minerais de qualité inférieure. Incidemment, les États-Unis importent près de 30% de la production mondiale de chromite, provenant en majorité des pays d'Afrique du Sud.
Ferro-alliage: Type n ° 2. Tungstène (W):
Comme le chrome, le tungstène est également devenu presque essentiel dans la métallurgie actuelle, plus particulièrement dans la fabrication des aciers alliés. C'est un métal lourd qui fond à une température très élevée d'environ 3, 375 ° C. De nos jours, l'importance du tungstène dans le monde industriel ne peut être ignorée. En raison de sa grande dureté et de sa résistance à la corrosion, son utilisation gagne du terrain, jour après jour.
Wolfram ou Wolframite est la principale source de tungstène, qui se produit principalement dans les veines en association avec les cassitérites d'étain. La scheelite et la hubnerite sont les autres sources principales de tungstène.
Le tungstène est très résistant et, par conséquent, il est le plus largement utilisé dans la fabrication d'alliages d'acier pour la fabrication d'outils de coupe à très grande vitesse. Le carbure de tungstène est beaucoup plus dur et est utilisé dans les tranchants des machines-outils, des lames de rasoir, des plaques de blindage, etc.
En général, l’utilisation la plus connue du tungstène est celle de filament dans les ampoules électriques. Le tungstène est très résistant aux chocs électriques et possède un point de fusion très élevé qui lui permet de convertir l’électricité en lumière le plus efficacement possible. Il est important de noter qu’aucun substitut satisfaisant au tungstène à cet égard n’a encore été découvert.
Distribution de tungstène:
Géologiquement, les minerais de tungstène ne se trouvent que dans les roches où la minéralisation a eu lieu à haute pression et à haute température. Géographiquement, les principaux gisements de tungstène se trouvent dans près de 40 pays du monde, dont cinq pays seulement ont une importance exceptionnelle. Des pays comme la Chine, la CEI et la République de Corée produisent ensemble près de 75% de la production de tungstène utilisable.
La Chine est réputée depuis longtemps pour sa suprématie dans la production de tungstène et représente entre 22% et 25% de la production mondiale. La production provient principalement de la teneur en wolframite de minerais produisant du tungstène de très haute qualité. Auparavant, la majeure partie de la production du pays provenait des veines et des gisements de placers, qui ont été remplacés par des mines souterraines. La majorité des dépôts se trouvent dans les montagnes de Nankin, dans le sud de la Chine.
Les provinces du Hunan et du Kiangsi sont les régions les plus importantes. En 1980, la Chine produisait environ 11 000 tonnes métriques de tungstène. Le pays utilise des proportions croissantes de tungstène pour la production d’alliages d’acier de qualité supérieure. Le pays a la chance d’avoir de très grandes réserves et on s’attend à ce qu’il conserve sa suprématie pendant encore quelques décennies.
Après la Chine, la CEI se classe au deuxième rang en termes de production de tungstène, représentant près de 20% de la production mondiale. Les plus importants gisements de tungstène de la CEI se trouvent en Sibérie orientale, en Asie centrale, au Kazakhstan et dans le Caucase du Nord. La majeure partie de la production est consommée dans le pays. Les États-Unis d'Amérique se classent actuellement au troisième rang avec la Bolivie et la Corée du Sud pour la production de tungstène. Chacun de ces pays représente près de 7% de la production mondiale de tungstène.
Aux États-Unis, les principaux gisements de tungstène se trouvent dans les régions importantes suivantes:
a) La mine Climax, Colorado, où le tungstène est associé au molybdène.
(b) Mill city, Nevada.
c) Du minerai de tungstène à la mine Pine Creek, près de Bishop, en Californie.
d) Mine de Hamme, dans le pays de Vance, en Caroline du Nord, où le tungstène est principalement obtenu à partir de wolframite.
e) Mine Calvert, Beaverhead Country, Montana et, enfin,
(f) Autres dépôts dispersés.
La demande de tungstène du pays est très élevée. Les États-Unis importent donc beaucoup de tungstène en provenance des pays d'Amérique du Sud. En Amérique du Sud, les principaux gisements de tungstène se trouvent dans des pays comme la Bolivie, l'Argentine et le Brésil.
La Bolivie produit environ 7% de la production mondiale de tungstène. En Bolivie et en Argentine, le tungstène provient principalement des mines wolframites situées dans la région des Rocheuses. L'emplacement montagneux, le climat défavorable, le manque de réseau de transport efficace sont parmi les principales raisons du retard de l'extraction du tungstène dans ces pays.
En Afrique du Sud, l'extraction de tungstène est importante dans des pays comme le Zaïre, le Rwanda et le Burundi. Ces pays sont les principaux exportateurs de tungstène sur le marché mondial. Ces dernières années, l’Australie est devenue un important producteur de tungstène dans le monde.
Il produit près de 5% de la production mondiale. En Australie, en raison de la situation économique avancée, la plupart des mines de tungstène sont hautement mécanisées. La production australienne provient principalement de King Island, où le tungstène est extrait des minerais de scheelite. Le pays est également un important exportateur. En Europe, l'extraction du tungstène est importante en Espagne, au Portugal, en France et en Suède. Le Portugal est le plus important de ces pays et représente près de 5% de la production mondiale de tungstène.
Ferro-alliage: Type n ° 3. Nickel (Ni):
Le nickel est un métal dur qui constitue environ 0-005% de la croûte terrestre. On croit également que le nickel constitue la majorité du noyau intérieur de la Terre. Le nickel est un métal argenté qui ne rouille pas. Il est donc très utile pour le placage.
Le nickel, en tant que tel, possède certaines propriétés importantes telles qu'une dureté élevée, une grande malléabilité, etc. La pentlandite, mélange complexe de nickel, de fer et de soufre, est le principal minerai à partir duquel le nickel est généralement obtenu.
Le nickel est utile en raison de ses utilisations diversifiées. La majeure partie de la production est consommée pour fabriquer de l'acier inoxydable. Aux États-Unis, près de 40% de sa production est utilisée dans la fabrication d’aciers inoxydables et d’autres aciers au nickel. Un léger ajout de nickel à l'acier le rend très résistant et l'alliage de nickel est largement utilisé dans la fabrication de machines de construction et de matériel de transport.
Les aciers à haute teneur en nickel, contenant environ 35% de nickel, sont très résistants à la chaleur et aux acides. Il est important de noter que les aciers au nickel sont adaptés à un large éventail d'utilisations, des ustensiles de cuisine aux instruments de précision en passant par les plaques de blindage.
L'Invar est un type spécial d'alliage de nickel composé de fer et de 36% de nickel. Cet alliage a la propriété d’expansion minimale à des températures sensiblement élevées, ce qui le rend approprié pour une plage d’expansion très élevée. Le nickel est également utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie.
Le nickel résiste à la corrosion et le nickelage est donc largement utilisé dans la fabrication de contenants pour aliments. Parmi les autres utilisations importantes du nickel figurent la fabrication de transformateurs hertziens, de pièces de relais télégraphiques, de tubes à flamme, de piles et d'articles de recherche spatiale.
Distribution du nickel:
Le schéma de distribution du nickel a un caractère très localisé par rapport à celui de la plupart des autres minéraux. Une vingtaine de pays extraient du nickel dans différents coins du monde, mais quatre pays seulement fournissent environ les neuf dixièmes de la production mondiale de nickel. Le tableau suivant montre l'évolution de la production de nickel dans les principaux pays du monde.
Le tableau ci-dessus montre clairement que les pays importants pour la production de nickel sont largement séparés les uns des autres. Parmi ces pays, le Canada occupe la première place, représentant près de 29% de la production mondiale de nickel. La CEI se classe au deuxième rang avec environ 21%, suivie de la Nouvelle-Calédonie (14%) et de l’Australie (10%). Les autres producteurs importants sont Cuba, les Philippines, la République dominicaine, l’Afrique du Sud et l’Indonésie.
Le Canada est le chef de file de la production de nickel dans le monde. qui a conservé sa suprématie depuis 1900. Il y a quelques décennies encore, le Canada fournissait environ 60% de la production mondiale. Toutefois, suite au développement de l'extraction du nickel dans différentes parties du monde, en particulier après la Seconde Guerre mondiale, la production canadienne a le pays produit actuellement près de 30% du nickel mondial.
Le district de Sudbury, en Ontario, au Canada, est de loin la plus importante région productrice de nickel d'où provient l'essentiel de la production canadienne. Incidemment, cette région est la plus grande zone de production de nickel au monde, avec une longueur d’environ 58 km et une largeur de 26 km. Cette région compte environ 20 mines actives dont les gisements sont suffisamment importants pour répondre aux besoins du monde pendant encore quelques décennies.
Il convient de noter qu'en raison de l'immensité des réserves de nickel, le Canada domine également le commerce mondial du nickel. La majeure partie de sa production de nickel est exportée aux États-Unis. Les autres zones d'extraction du nickel importantes sont la région de Lynn Lake, les régions de Hope et de Thompson-Moak, dans le nord du Manitoba.
Après le Canada, la CEI se classe au deuxième rang pour la production de nickel et le pays dans son ensemble produit environ 21% du nickel. Dans la CEI, les gisements de nickel sont largement séparés les uns des autres. Les principaux gisements de minerai de nickel sont concentrés dans les régions de Mourmansk, d'Orenbourg, de Tcheliabinsk et dans la RSS du Kazakhstan. Dans la CEI, l'essentiel de la production de nickel provient des gisements magmatiques de cuivre-nickel.
Norilsk (territoire de Krasnoïarsk), Zhdanovsk, Kaula (région de Mourmansk) et la RSS d'Ukraine sont les principales régions d'extraction du nickel magmatique. Depuis la Seconde Guerre mondiale, la production de nickel soviétique a considérablement augmenté. Les principales fonderies de nickel sont adjacentes aux mines de nickel.
La Nouvelle-Calédonie dans le Pacifique est le troisième producteur mondial de nickel. Cette région n’est devenue un producteur important qu’après le développement du district de Sudbury, au Canada. Les réserves néo-calédoniennes sont censées être très grandes bien qu'elles produisent des minerais à très faible teneur.
La majeure partie de la production du pays est exportée. Des dépôts plus petits mais importants se trouvent également dans un certain nombre de pays de latitude tropicale où des dépôts secondaires de nickel sont formés par la latéralisation sous des climats très chauds et humides.
Ces pays incluent Cuba, le Brésil, le Venezuela, les Célèbes, l’Australie et d’autres. Parmi ces pays, Cuba et l’Australie sont les plus importants. La production cubaine est principalement destinée à la CEI, tandis que l’Australie exporte aux États-Unis et dans de nombreux pays européens.
Le nickel est l’un des métaux les plus précieux en tant qu’alliage pour les produits métalliques ferreux et non ferreux et est considéré comme un métal stratégique essentiel pour la fabrication de munitions. Parmi les superpuissances, la CEI est peut-être très largement dotée de gisements de nickel, dont la majeure partie est supposée rester explorée.
On pense donc que le pays conservera probablement sa suprématie dans les décennies à venir également. D'autre part, les pays dépourvus de gisements de minerai de nickel dépendront probablement uniquement des importations.
Ferro-alliage: Type # 4. Manganèse:
Le manganèse est une sorte de ferro-alliage utilisé pour fabriquer un acier de qualité spéciale. La fonte du fer nécessite également du manganèse pour éliminer les oxydes lors de la fonte du fer. La formation de manganèse est assez similaire au minerai de fer. On le trouve généralement dans les pays tropicaux et subtropicaux à fortes précipitations. Les nodules de manganèse ou poly-métalliques - trouvés au fond de la mer ou sur les plateaux continentaux - produisent également une quantité substantielle de manganèse.
Types de minerais:
La couleur du manganèse varie de l’argent au gris et est souvent associée au minerai de fer.
Les principaux types de minerais de manganèse sont:
(a) Psilomélane (MnO 2 .H 2 O):
Dans ce minerai, la teneur en manganèse est d'environ 50%.
b) Bronite:
La teneur en manganèse varie entre 52 et 54%.
(c) Manganite (Mn 2 O 3 .H 2 O):
La teneur en manganèse est inférieure à 50%.
d) Hosmanite (MnO.Mn 2 O 3 ):
La teneur en manganèse est inférieure à 40%.
e) Polianite (MnO 2 ):
La teneur en manganèse est inférieure à 40%.
Les usages:
(a) Le manganèse est principalement utilisé pour la fabrication d’aciers de qualité spéciale. Le manganèse, un ferro-alliage très important, rend l'acier anticorrosif, dur et propre. La ténacité, la résistance et la durabilité de l'acier augmentent avec l'ajout de manganèse.
(b) Le ferro-manganèse est largement utilisé dans les industries manufacturières pour la fabrication d'armements, de rails, etc.
c) Résister à l'oxydation dans les hauts fourneaux.
(d) Il est utilisé pour produire des alliages. Avec le cuivre, les alliages de cuivre et avec le bronze et le nickel, il produit un manganèse très dur.
e) Il est nécessaire pour la désinfection de liquides, la fabrication d’un pouvoir blanchissant, la soudure.
f) Il est également utilisé dans la production de verre et dans la fabrication de briques, de tuiles, de peintures, de couvertures de piles sèches, etc.
Ferro-alliage: Type # 5. Étain (Sn):
Comme le cuivre, l’étain est un métal d’une grande importance pour la civilisation humaine. On pense que l'utilité de l'étain était connue des peuples de la Méditerranée orientale dès trois millénaires avant notre ère. Les habitants de la même région maîtrisaient probablement l'art de fabriquer le bronze, un alliage composé d'environ 90% de cuivre et de 10%. étain.
Cet incident historique a marqué le début de l'âge du bronze, qui a suivi le néolithique et a précédé l'âge du fer. L'étain était considéré comme un métal stratégique car les armes en bronze étaient beaucoup plus fortes que d'autres. Dans la société plus civilisée et avancée de nos jours, l’étain joue toujours un rôle important dans différentes sphères de notre vie.
Utilisations actuelles de l'étain:
L'étain est un métal d'une importance considérable car il est utilisé pour la fabrication de différentes qualités d'alliage. Encore aujourd'hui, environ 6% de la production mondiale totale d'étain est utilisée pour la fabrication de bronze de différentes qualités. Des quantités importantes de production d'étain sont utilisées pour la fabrication de feuilles d'étain, de tubes pliables et de plusieurs alliages tels que la brasure tendre (étain et plomb), le métal Babbitt (cuivre, antimoine et étain) et les métaux de type.
L'autre utilisation majeure du métal repose sur sa résistance à l'oxydation et à la corrosion par les acides inorganiques et organiques. Sa non-toxicité lui permet d'être utilisé dans de grandes proportions dans l'industrie de la conserve.
Mode d'occurrence de l'étain:
La cassitérite (SnO 2 ) est le principal minéral à partir duquel l’étain est obtenu. L'étain se trouve à l'origine dans des veines traversant des roches ignées et métamorphiques telles que des granites ou des schistes. L'étain en Bolivie, en Allemagne et en Tchécoslovaquie est extrait de tels gisements.
Une quantité considérable d'étain est également présente dans les dépôts alluviaux, dans les terrasses alluviales ou dans les plaines inondables - qui sont déposées par les ruisseaux et les rivières par l'altération prolongée des roches du pays. Environ 80% de la production mondiale d'étain provient des alluvions, appelées placers. Ces gisements placers sont exploités par diverses méthodes dans la péninsule malaise.
