métal

Un métal est un matériau composé d'atomes qui perdent facilement des électrons, formant une structure en réseau où ces électrons se déplacent librement. Cette mobilité des électrons est ce qui permet aux métaux de conduire l'électricité et la chaleur bien mieux que les non-métaux. Dans les métiers de l'exploitation minière et de l'extraction, le terme englobe à la fois les éléments chimiques purs comme le cuivre, le fer et le zinc, et les alliages fabriqués par l'homme comme l'acier et le bronze qui combinent des métaux pour des propriétés améliorées.

La distinction entre le minerai et le métal raffiné est extrêmement importante en pratique. Un minerai est une roche contenant des composés métalliques, typiquement des oxydes, des sulfures ou des carbonates, mélangés à de la roche sans valeur appelée gangue. Un morceau de minerai de cuivre extrait peut ne contenir que 0,5 à 2 % de cuivre en masse. L'extraction implique le concassage du minerai, la concentration du minéral de valeur par flottation ou séparation gravimétrique, puis la fusion ou la lixiviation pour isoler le métal pur. Ce n'est qu'après le raffinage que l'on obtient un métal propre à la vente ou à un traitement ultérieur.

Différents métaux se comportent très différemment sous contrainte et chaleur. Les métaux à base de fer dominent les travaux structurels et industriels car ils sont solides et abondants ; le cuivre et l'aluminium excellent comme conducteurs électriques et thermiques ; les métaux précieux comme l'or et le platine jouent des rôles chimiques, électroniques et décoratifs. Un alliage comme l'acier inoxydable (fer, chrome et nickel) résiste à la corrosion bien mieux que le fer seul. Le choix du métal ou de l'alliage à extraire et à raffiner dépend entièrement des propriétés dont le client a besoin et du prix qu'il est prêt à payer.

Le mot métal vient du grec metallon, signifiant à l'origine mine ou carrière, puis désignant la substance extraite des mines. Ce lien étymologique avec l'extraction perdure : en anglais industriel, dire metal implique souvent toute la chaîne, du gisement de minerai à l'ingot ou à la poudre, en passant par la fonderie. Un ingénieur minier et un ouvrier de fonderie utilisent le mot pour désigner des choses légèrement différentes le long de cette chaîne, mais tous deux parlent du même matériau sous-jacent et de sa valeur.

Les métaux se corrodent, se fatiguent et deviennent cassants ou ductiles selon la température, la teneur en impuretés et la façon dont ils sont travaillés. Un lot de métal brut provenant du four peut contenir des gaz dissous, des oxydes ou des oligo-éléments qui l'affaiblissent. Le raffinage à une pureté plus élevée, ou l'alliage avec des éléments spécifiques en quantités mesurées, élimine ces défauts. C'est pourquoi il existe des spécifications pour la qualité du métal, la plage de composition et les propriétés mécaniques : un acheteur a besoin de savoir exactement ce qu'il obtient, et pas seulement qu'il provient d'une mine.