Utilisations des composés du cuivre : Sulfate de cuivre

Sulfate de cuivre, pierre bleue, vitriol bleu sont tous des noms communs pour le sulfate cuivrique pentahydraté, Cu S04 5 H20, qui est le plus connu et le plus utilisé des sels de cuivre. En effet, il est souvent la matière première de départ pour la production de nombreux autres sels de cuivre. Il existe aujourd’hui dans le monde plus de 100 fabricants et la consommation mondiale est d’environ 200 000 tonnes par an dont on estime qu’environ les trois quarts sont utilisés en agriculture, principalement comme fongicide.

Fabrication Dans la production du sulfate de cuivre, le cuivre vierge est rarement, voire jamais, utilisé comme matière première de départ. Les minerais de cuivre sont utilisés dans les pays où ils sont exploités. Pour la majeure partie de la production mondiale, les déchets non ferreux constituent la source générale. Les déchets sont raffinés et le métal fondu est versé dans l’eau pour produire des morceaux poreux grossièrement sphériques de la taille d’une bille, appelés « grenaille ». Cette grenaille est dissoute dans de l’acide sulfurique dilué en présence d’air pour produire une liqueur saturée chaude qui, si les grands cristaux traditionnels de sulfate de cuivre sont nécessaires, est laissée refroidir lentement dans de grandes cuves de refroidissement dans lesquelles des bandes de plomb sont suspendues pour fournir une surface sur laquelle les cristaux peuvent se développer. Si l’on souhaite obtenir des qualités de cristaux granulés (neige), le processus de refroidissement est accéléré en agitant la liqueur dans des cuves refroidies à l’eau.

Les autres méthodes de production sont :

• En chauffant des déchets de cuivre avec du soufre pour produire du sulfure de cuivre qui est ensuite oxydé pour former du sulfate de cuivre.

Par chauffage de minerais de sulfure de cuivre pour produire de l’oxyde de cuivre qui est ensuite traité avec de l’acide sulfurique pour former du sulfate de cuivre.

• Par lixiviation lente à l’air de tas de minerais à faible teneur. L’action bactérienne est parfois employée pour accélérer le processus. Une solution de sulfate de cuivre s’écoule de ces tas.

Commercialement, le sulfate de cuivre contient 25 % de cuivre métallique et est vendu avec une pureté minimale garantie de 98 % de sulfate de cuivre. Il est produit dans un certain nombre de qualités variant de gros morceaux de cristal, de 25 mm ou plus de diamètre, d’où il tire à juste titre le nom de pierre bleue, à des poudres très fines dont la finesse est presque celle du talc. Les quatre qualités les plus courantes, basées sur la taille des diamètres des cristaux, sont :

• Gros cristaux (de 10 mm à 40 mm)
• Petits cristaux (de 2 mm à 10 mm)
• Cristaux granuleux ou de neige (moins de 2 mm)
• Poudre balayée par le vent (moins de 0.15 mm)

Utilisations des sulfates de cuivre

Le sulfate de cuivre est un produit chimique très polyvalent dont les utilisations sont aussi étendues dans l’industrie que dans l’agriculture. Son principal emploi est dans l’agriculture, et ce rôle est décrit de manière assez détaillée dans la section suivante.

Jusqu’à une génération environ, ses seules utilisations dans l’industrie étaient comme mordant pour la teinture et pour la galvanoplastie, mais aujourd’hui, il est employé dans de nombreux processus industriels. L’industrie des fibres synthétiques lui a trouvé une application dans la production de sa matière première. L’industrie métallurgique utilise de grandes quantités de sulfate de cuivre comme électrolyte dans le raffinage du cuivre, pour le cuivrage des fils d’acier avant le tréfilage et dans divers procédés de cuivrage. L’industrie minière l’emploie comme activateur dans la concentration par flottation par mousse des minerais de plomb, de zinc, de cobalt et d’or. L’industrie de l’imprimerie l’utilise comme électrolyte dans la production d’électrotypes et comme agent de gravure dans les procédés de gravure. L’industrie de la peinture l’utilise dans les peintures antisalissures et il joue un rôle dans la coloration du verre. De nos jours, il n’existe pratiquement aucune industrie qui n’utilise pas le sulfate de cuivre à des fins diverses. Le tableau A énumère quelques-unes des nombreuses utilisations du sulfate de cuivre.