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Wolfram (tungstène)

Le wolfram (W), également appelé tungstène, est l’élément chimique de numéro atomique 74 du groupe 6 du tableau périodique des éléments. C’est un métal rare dans la croûte terrestre et on le trouve dans certains minéraux sous forme d’oxydes ou de sels.

Le tungstène ou wolfram ne se trouve pas à l’état libre dans la nature, mais est extrait de plusieurs minerais de wolfram : wolframite, scheelite, ferberite, cuproscheelite, hübnerite et stolzite. Les plus grands producteurs sont la Chine, la Bolivie et la Russie.

Le tungstène est extrait des mines en plusieurs étapes : il est transformé en trioxyde de tungstène, chauffé au carbone et à l’hydrogène et on obtient du tungstène en poudre. Pour obtenir le tungstène à l’état pur, la métallurgie est facile, mais comme il a un point de fusion très élevé, le produit final est difficile à traiter. Pour ce faire, les minerais sont fondus avec du carbonate de sodium pour produire un sel soluble comprenant le tungstène. Il est ensuite traité à l’acide chlorhydrique pour produire de l’oxyde de tungstène. Enfin, l’oxyde est réduit avec un courant d’hydrogène. Cela produit de la poudre de tungstène.

Propriétés et caractéristiques du tungstène

  • Le tungstène est un métal de couleur grise à l’état pur, très dur et dense.
  • Il fond à 3 422 °C, ce qui en fait le métal au point de fusion le plus élevé.
  • Il possède également le point d’ébullition le plus élevé (5930 °C) de tous les éléments connus.
  • C’est le métal le plus résistant à la friction.
  • Il présente une résistance chimique acceptable et ne peut être facilement attaqué par les acides.
  • Lorsqu’il est exposé à la lumière ultraviolette, il présente un lustre bleuâtre très brillant.
  • Sa densité est de 19600 kg/m3.

Types d’alliages de tungstène

Sous sa forme naturelle, le tungstène est cassant et difficile à travailler, mais lorsqu’il est allié, il peut être travaillé plus facilement, bien qu’il s’agisse également d’un métal difficile à allier. Les alliages de tungstène (alliages lourds) contiennent généralement 90 à 97 % de tungstène.

  • Tungstène + nickel + fer : c’est l’alliage le plus courant, et il est magnétique. Cet alliage est parfait pour le blindage contre les radiations en raison de sa haute densité combinée à sa résistance aux radiations.
  • Tungstène + nickel + cuivre : ils ont une ductilité plus faible que le précédent. Son principal avantage est qu’il est non magnétique. Il est utilisé par exemple dans les outils d’oncologie.
  • Carbure de tungstène (tungstène + carbone) : il ne s’agit pas d’un alliage, mais d’un composé semblable à de la céramique fabriqué par le processus de frittage dans lequel l’ajout de carbone noir à la poudre de tungstène produit un ciment extrêmement dur et cassant lorsqu’il est refroidi. C’est le composé le plus important du tungstène. Il est utilisé dans les machines industrielles, les outils résistant à l’usure…

Recyclage du tungstène

Le tungstène est utilisé pour fabriquer des plaquettes et des outils en métal dur. Le recyclage de ces produits est très important pour préserver l’environnement et répondre à la demande de ce matériau précieux et rare. Environ 30 % des déchets de tungstène sont recyclés. De nombreux matériaux recyclables sont plus riches en tungstène que les concentrations de minerai, d’où l’intérêt de recycler ces matériaux. La demande de produits en tungstène augmente et, par conséquent, la demande de cette ressource aussi.

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