liquation

La liquation est la fusion partielle contrôlée d'un alliage ou d'un mélange de minerais pour exploiter les différences de point de fusion. Lorsqu'un système à deux métaux est chauffé à une température située entre les points de fusion de ses constituants, le composant à plus bas point de fusion commence à se liquéfier tandis que le composant à plus haut point de fusion reste solide. La phase liquide peut ensuite être drainée ou exprimée, laissant un résidu solide enrichi en métal réfractaire. Cela permet une séparation sans faire fondre entièrement la masse.

L'application historique classique était la séparation de l'or et de l'argent. Un alliage or-argent chauffé à environ 950 °C à 1000 °C permettait à l'argent fondu de s'écouler ou d'être extrait de l'éponge d'or partiellement solide. Le plomb servait de troisième composant dans certains procédés: l'ajout d'étain à un mélange cuivre-argent abaisse le point de fusion de la phase riche en argent, rendant la séparation plus efficace. La technique reste pertinente dans les opérations de raffinage où la séparation chimique rentable est impraticable à l'échelle du laboratoire ou en petites séries.

Variantes modernes et limites

La liquation moderne utilise généralement le drainage par gravité ou le pressage mécanique. Le minerai ou l'alliage est chauffé dans un four avec une sole inclinée ou est maintenu dans un lit poreux qui permet au liquide de s'accumuler et de s'écouler. Le contrôle de la température est essentiel: trop froid, rien ne coule; trop chaud, et vous perdez la sélectivité qui fait fonctionner le processus. Les revêtements de four doivent résister à l'attaque des phases liquide et solide, nécessitant souvent des matériaux céramiques.

La liquation fonctionne mieux lorsque les points de fusion diffèrent d'au moins 100 °C et que les phases solide et liquide ne se dissolvent pas significativement l'une dans l'autre. L'extraction moderne privilégie l'hydrométallurgie ou la pyrométallurgie avec une séparation nette des scories, mais la liquation persiste dans la récupération de métaux précieux à petite échelle et dans la production de certains alliages spéciaux où la grande pureté du produit final justifie le débit plus lent.

Le terme dérive du latin liquare, fondre ou rendre liquide. Il ne doit pas être confondu avec la liquéfaction, qui est la fusion d'une substance pure unique, ni avec la lixiviation, qui est la dissolution dans un solvant plutôt que la fusion.