Matte (métallurgie)

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

La matte désigne une matière semi-métallique, résultat de la première fusion, calcination ou premier grillage du minerai sulfuré, par exemple de cuivre, de plomb, d'argent ou de nickel.

Définition[modifier | modifier le code]

Graphique montrant l'évolution chimique d'une matte en fonction de sa teneur en cuivre
Composition chimique simplifiée d'une matte cuivreuse.

La matte contient outre le métal du minérai sélectionné, d'autres métaux comme le fer… Les éléments métalliques sont encore souvent sous la forme de sulfures de formules complexes, parfois modélisés sous la formule générique Cu2S, FeS, NiS… Après grillage et fusion des matières métalliques sulfureuses provenant de la sélection des minerais, la matte qui prend en masse est moins dense que le métal fondu, mais plus dense que la scorie surnageante. Cette dernière est une phase siliceuse à base de Fe2 SiO4. Sa masse volumique se situe entre 4 et 6 g/cm3 dans le cas de la métallurgie du cuivre (matte cuprifère).

La matte, phase prépondérante en volume, est débarrassée des sulfures et de l'oxyde de fer par un convertisseur procédé type Bessemer, historiquement le convertisseur Manhès-David, remplacé au cours du XXe siècle par ses dérivés, dont notamment le convertisseur de Peirce et Smith. Elle est placée dans un convertisseur contenant du sable quartzeux qui permet d'insuffler de l'air sous pression à 1 000 °C.

La matte avant affinage au convertisseur est appelée parfois « matte bronze »[1]. Elle contient 40 à 50 % de cuivre (avec, respectivement 32 à 22 % de fer pour une matte élaborée au haut fourneau), mais il est possible, dans certains cas, de descendre jusqu'à 32 % de cuivre[2]. Lorsque tout le fer a été oxydé, le métal a atteint un teneur en cuivre d'environ 80 %. Il ne contient plus de fer, mais reste riche en soufre et en éléments difficilement oxydables : on appelle cet alliage intermédiaire « matte blanche »[1]. Le soufflage continue jusqu'à obtenir un métal contenant plus de 99% de cuivre, appelé « blister »[2].

Origine du mot[modifier | modifier le code]

La matte apparaît dans la langue française écrite vers 1627. Ce substantif féminin désigne le sous-produit ou intermédiaire de la métallurgie évoquée plus haut. Un siècle plus tôt, la matte semble indiquer un métal brut, expurgé par martelage de ses impuretés majeures.

Le terme selon le Trésor de la Langue Française ou une simple analyse dialectale vient d'un étymon indoeuropéen matte* signifiant "compact, de plus en plus compact". Les forgerons ne sont pas les seuls à l'employer, les éleveurs nomment matte (au féminin) ou maton (au masculin) le lait caillé, matière que l'on peut ensuite presser ou compacter pour faire du fromage blanc dans un premier stade. Le verbe ancien français du XIIe matoner signifie cailler, coaguler.

Il est surprenant que les dictionnaires étymologiques français précisent souvent une origine obscure ou incertaine à ce terme technique.

Equivalent allemand et anglais[modifier | modifier le code]

Der Lech ou das Rohmetal peut signifier en langue germanique la matte en diverses métallurgies. Les mondes techniques anglo-saxon et francophones possèdent le même terme écrit matte.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b « Métallurgie : bessemérisation du cuivre », Bulletin de la Société de l'Industrie Minérale, 3e série, t. XV,‎ 1920, p. 560-573 (lire en ligne)
  2. a et b (en) Donald M. Levy, Modern copper smelting, C. Griffin & company, limited,‎ 1912 (lire en ligne), p. 203-204 ; 207-208