Le cuivre (Cu) est le 29e élément chimique du tableau périodique. Ce métal est plus mou que le fer, mais plus dur que le zinc. C'est un métal de couleur rougeâtre avec un lustre de transition métallique qui fait partie de la famille dite du cuivre avec l'or et l'argent. Savoir comment reconnaître le cuivre et le bronze est essentiel pour faire la distinction entre les deux, car ils ont des applications différentes.
Caractéristiques du cuivre
- Sa principale caractéristique est qu'il est l'un des meilleurs conducteurs d'électricité. C'est pourquoi il est l'un des matériaux les plus utilisés dans la fabrication de câbles et d'appareils électroniques.
- Il a une densité de 8,96 g/cm³ et le point de fusion du cuivre est d'environ 1083ºC.
- Le cuivre est le troisième métal le plus utilisé dans le monde après le fer et l'aluminium.
- C'est un matériau abondant dans la nature, abordable et qui peut être recyclé indéfiniment.
- En tant que métal mou, il peut être facilement façonné et formé.
- Il est également résistant à la corrosion et à l'oxydation.
Alliages de cuivre
Lorsqu'il est associé à d'autres éléments dans des alliages, ses caractéristiques mécaniques sont améliorées, mais sa conductivité est réduite. Il existe de nombreux alliages de cuivre qui, en fonction de leur composition, présentent des caractéristiques différentes. Les principaux alliages sont les suivants :
- Bronze = Cuivre (75-80%) + étain
- Laiton = Cuivre + Zinc
- Cuivre + Nickel = cupronickel
- Cuivre + Aluminium
- Cuivre + Béryllium
- Cuivre + Chrome
- Cuivre + Argent
- Cuivre + Cadmium
Processus de production du cuivre
Le cuivre se trouve principalement dans les roches, en très petites particules. Le processus comprend les étapes suivantes :
- Exploitation minière : le minerai est extrait du sol.
- Extraction : Le métal est obtenu après avoir transformé chimiquement le minerai. Ce processus est appelé réduction. En fonction de la réactivité du métal, il sera plus ou moins facile de l'extraire du minerai.
- Purification : Les impuretés présentes dans le cuivre doivent être éliminées et l'électrolyse est utilisée à cet effet. Dans ce processus, le cuivre est transféré d'une anode impure à une cathode dans une cellule électrolytique. Le cuivre obtenu après ce processus est pur à 99,9%.
Recyclage du cuivre
Le processus de recyclage du cuivre commence par la collecte du cuivre. Les déchets de cuivre sont ensuite triés en fonction de leur pureté. Il peut être envoyé directement à la fonderie (cuivre pur) ou subir un traitement. Lorsque la matière est liquide, le degré de pureté est vérifié par une analyse chimique. Si les résidus contiennent des oxydes, ils sont fondus pour former des anodes, puis acheminés vers le processus d'électroraffinage. Après ce processus, le cuivre obtient le niveau de pureté souhaité et, en séparant les impuretés précieuses, il peut être utilisé pour créer des sous-produits du cuivre. Dans certains alliages comme le bronze ou le laiton, le processus d'affinage n'est pas nécessaire car les déchets sont directement fondus pour obtenir de nouveaux alliages.
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