Carboréduction





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La carboréduction est une méthode de réduction des métaux très utilisée en métallurgie. Elle permet d'extraire les métaux de leurs oxydes en présence de coke, à haute température.




Trois métaux en particulier font intervenir une réaction de carboréduction dans le procédé de leur production industrielle :


  • L'extraction du zinc à partir de l'oxyde de zinc a lieu vers 1 300 °C selon la réaction globale :

2ZnO+C⟶2Zn+CO2{displaystyle mathrm {2ZnO+Clongrightarrow 2Zn+CO_{2}} }{displaystyle mathrm {2ZnO+Clongrightarrow 2Zn+CO_{2}} }

  • La fabrication de la fonte est réalisée dans les hauts fourneaux à partir des minerais de fer, vers 1 000 °C :

2Fe2O3+3C⟶4Fe+3CO2{displaystyle mathrm {2Fe_{2}O_{3}+3Clongrightarrow 4Fe+3CO_{2}} }{displaystyle mathrm {2Fe_{2}O_{3}+3Clongrightarrow 4Fe+3CO_{2}} }

  • Le silicium est également extrait de la silice à des températures supérieures à 2 000 °C selon :

SiO2+C⟶Si+CO2{displaystyle mathrm {SiO_{2}+Clongrightarrow Si+CO_{2}} }{displaystyle mathrm {SiO_{2}+Clongrightarrow Si+CO_{2}} }



Selon la température l'agent réducteur est le monoxyde de carbone CO ou le carbone C. Les réactions sont plus complexes que celles indiquées ci-dessus, elles font notamment intervenir l'équilibre de Boudouard :


C+CO2⟶2CO{displaystyle mathrm {C+CO_{2}longrightarrow 2CO} }{displaystyle mathrm {C+CO_{2}longrightarrow 2CO} }



L'activité industrielle liée à la carboréduction des métaux génère beaucoup de dioxyde de carbone CO2, qui est un gaz à effet de serre et participe au réchauffement climatique.



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