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- La cryolite et la Céramique par Smart.Conseil
- La cryolite, Toxicologie, par Edouard Bastarache
 
 

LA CRYOLITE et la Céramique

par Smart.Conseil

 

LA CRYOLITE
 
Etymologie : Du grec "kryos", froid, et "lithos", pierre
En allusion à son éclat voisin de celui de la glace
Date de découverte : 1799
 
Cryolite : Hexafluoroaluminate de Sodium ou Fluo-Aluminate de Sodium (Formule moléculaire AlF6Na3, contient 32.9% Na, 12.8% Al, 54.3% F) peut aussi contenir des traces de Fe et Ca.
 
Principaux gisements : Cryolite du complexe D'Ivitgut (Groenland)
Minéral associé aux grands gisements de pegmatite.
 
 
N° CAS : 15096-52-3
N° Européen (et/ou) EINECS : 2391488
 
 

PHRASES DE RISQUES

20/22

Nocif par inhalation et par ingestion

48/23/25

Toxique : risque d'effets graves pour la santé en cas d'exposition prolongée par inhalation et par ingestion

PHRASES DE PRECAUTIONS

22

Ne pas respirer les poussières

37

Porter des gants appropriés

45

En cas d'accident ou de malaise consulter immédiatement un médecin (si possible lui montrer l'étiquette)

 
En raison de sa rareté, ce minéral a été remplacé dans les procédés industriels par des fluorures d'aluminium et de sodium produits artificiellement.
La production de fluorure d'aluminium (AlF3) et de cryolithe (AlF3,3NaF) au niveau mondial représente plus de 400 000 t/an. Ils sont utilisés, principalement, dans l'électrométallurgie de l'aluminium.
 
Généralités :
La cryolite raffinée se présente sous la forme d'une poudre blanche très fine.
1 kg de cryolite donne 0.443 kg de Na2O et 0.243 kg de Al2O3 dans l'émail ou le verre.
Faiblement soluble dans l'eau : 0.4 g / litre à 20°C
Poids moléculaire : 210 g
Densité : 2.97
Coefficient de dilatation linéaire dans le verre : 2.2 x 10-7 °K-1 (très faible)
Point de fusion : 1000-1020°C
 
Utilisation dans le verre et la céramique :
 
La cryolithe est un fondant puissant assez pauvre en fer, surtout utilisé dans le verre pour son fort pouvoir solvant sur des oxydes tels que SiO2, Al2O3 et CaO avec lesquels il forme des eutectiques à basse température de fusion. C'est aussi un opacifiant utilisé dans les verres opales dont il favorise l'opalescence. L'action fondante et opacifiante de la cryolite aide à l'homogénéité et à l'affinage du verre, c'est aussi une source d'alumine facilement fusible.
La cryolite est utilisée pour accélérer la fusion. L'action du fluor en faible proportion abaisse fortement la viscosité et facilite l'affinage (élimination des bulles présentes dans le verre en fusion).
 
Glaçures : l'ajout de fluorures dans les glaçures opacifiées à l'étain améliore l'opacité, mais le dégagement de fluor peut provoquer des piqûres et de petites bulles si la glaçure se ferme trop tôt.
Dans les émaux blancs la cryolite peut entrer comme constituant à hauteur de 5 à 15 % en poids.
 
La cryolite est quelque fois utilisée comme fondant auxiliaire dans les pâtes de produits blancs.
 
La cryolite est la forme la plus stable pour l'apport de fluorures dans le verre et les émaux en raison de sa haute teneur en alumine.
 
La cryolite est utilisée dans certaines glaçures Shino dont le rôle du fluor permet d'intensifier les couleurs et de faciliter la remontée du fer en surface en s'échappant sous forme gazeuse au travers de la glaçure en fusion.
Lien vers l'article sur les glaçures Shino de Hank Murrow pour en savoir plus : http://perso.wanadoo.fr/smart2000/shinos.htm#formules
 
Emploi en métallurgie :
 
En métallurgie, elle est principalement employée comme solvant de l'alumine dans la métallurgie de l'aluminium par électrolyse.
La cryolithe possède les propriétés suivantes : elle dissout les fluorures et les oxydes d'aluminium mais pas le métal. Fondue à 1000°C, elle devient conductrice de courant électrique. Sa masse volumique plus faible celle de l'aluminium facilite la séparation des phases lors de l'électrolyse.
Obtention de l'aluminium : Le procédé le plus utilisé consiste à dissoudre l'alumine dans de la cryolite fondue puis de séparer l'aluminium par électrolyse. L'aluminium obtenu est pur à 99%, après élimination des impuretés par raffinage (fer, silicium, zinc, titane, cuivre,...), sa pureté atteint 99.99%.
 
Présence du fluor dans notre environnement :
 
Extrait du site du service de l'eau de Haguenau sur les fluorures :
9, chemin du Gaz - 67500 Haguenau - Tél. 03.88.73.71.71
http://www.ville-haguenau.fr/site_eau_vers2/pages/qualite/fluorure.asp
 
La croûte terrestre contient environ 0,3 g/kg de fluor. Cet élément est plus abondant que le cuivre, par exemple.
On le trouve toujours à l'état combiné sous forme de fluorures en association avec d'autres éléments. Le fluor est concentré dans les minerais contenant de la cryolite et de la fluorine.
Les fluorures sont présents naturellement à des teneurs généralement inférieures à 1 mg/l dans les eaux superficielles, mais peuvent atteindre plusieurs dizaines de mg/l dans certaines eaux profondes.
Le fluor est aussi présent dans les végétaux, et principalement dans les graminées. Il joue un rôle important dans le règne animal, où il se trouve essentiellement dans les os et les dents. Presque tous les produits alimentaires contiennent du fluor mais le thé, le poisson et quelques fruits exotiques en sont particulièrement riches. Il est à noter que certaines eaux minérales sont très riches en fluorures (jusqu'à 8 mg/l).
 
 
 

 

© Smart.Conseil / Juillet 2003

 
 
 
 
 
Numéro CAS :
Ce numéro est attribué par les Chemical Abstracts Services à chaque entité chimique, qu'il s'agisse d'une molécule bien précise, d'un mélange d'isomères ou d'un produit résultant d'un processus industriel bien défini. Vu la complexité de la nomenclature chimique et la possibilité de désigner une substance par plusieurs noms, le numéro CAS permet d'identifier les espèces chimiques sans aucune ambiguïté.
 
 

LA CRYOLITE, Toxicologie

par Edouard Bastarache
 
 
Formule moléculaire brute : ALF6NA3
 
Principaux synonymes :
 
I-Noms français :
Hexafluoroaluminate de sodium.
CRYOLITE.
II-Noms anglais :
Sodium hexafluoroaluminate.
CRYOLITE.
 
Utilisation et sources d'émission :
 
Production d'aluminium
Chimie des glaçures céramiques
Insecticide
 
Hygiène et sécurité :
 
I-Apparence :
Solide poudreux cristallin, incolore à foncé, inodore.
 
II-Danger immédiat pour la vie et la santé (DIVS) :
 
250 mg/m³ exprimé en F (fluorures).
 
III-Inflammabilité :
 
Ce produit est ininflammable.
 
IV-Techniques et moyens d'extinction :
 
Techniques spéciales :
Porter un appareil respiratoire autonome muni d'un masque facial complet et des vêtements protecteurs appropriés. Déplacer les contenants de la zone d'incendie si ça ne présente aucun risque.
 
V-Produits de combustion :
 
Fumées hautement toxiques et irritantes, fluorure d'hydrogène.
 
Prévention :
 
I-Réactivité :
 
A-Stabilité
Ce produit est stable.
 
B-Incompatibilité
Ce produit est incompatible avec ces substances: L'oxyde de calcium. À haute température, les acides forts, l'eau ou l'humidité le décompose. Il se décompose en chauffant avec des solutions aqueuses d'hydroxyde de calcium ou des solution aqueuses d'hydroxyde d'alcali.
 
C-Produits de décomposition
Le produit se décompose au point d'ébullition. Décomposition thermique: fumées toxiques et irritantes de fluorure d'hydrogène. Hydrolytique: fluorure d'hydrogène (normalement à haute température).
 
II-Manipulation :
 
Éviter les contacts prolongés ou répétés avec la peau.
Ventiler adéquatement sinon porter un appareil respiratoire approprié.
Ne pas fumer, ne pas boire ou manger pendant l'utilisation.
Enlever les vêtements contaminés et les laver avant de les réutiliser.
 
III-Entreposage :
 
Entreposer à l'abri des matières incompatibles.
Conserver dans un récipient hermétique placé dans un endroit sec et bien ventilé.
 
IV-Fuites :
 
Éviter l'accumulation des poussières. Ramasser. Mettre dans un contenant.
Ramasser les déchets et mettre dans un contenant hermétique.
 
V-Déchets :
 
Consulter le bureau régional du ministère de l'environnement.
 
Toxicologie :
 
I-Absorption :
 
Ce produit est absorbé par les voies respiratoires et les voies digestives.
 
II-Effets aigus :
 
Les dérivés insolubles du fluor (spathfluor, cryolite) ont une toxicité aigue très faible.
Irritation des yeux et du système respiratoire mais aucune irritation de la peau lors de tests effectués chez l'animal.
 
III-Effets chroniques :
 
Perte de poids, anorexie, anémie, atteinte de la dentition, eosinophilie, troubles de croissance chez les jeunes individus; troubles gastro-intestinaux, circulatoires, respiratoires et neurologiques, démangeaisons; possibilité de constipation et de douleurs localisées à la région du foie; fluorose possible: fragilité des os, rigidité des jointures et décalcification des os. Lorsqu'ingéré, ce produit libère des ions fluorures.
 
IV-Effets sur le développement :
 
Aucune donnée concernant le développement prénatal n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.
 
V-Effets cancérogènes :
 
Évaluation de l'ACGIH : Substance non classifiable comme cancérogène pour l'homme (groupe A4).
Les données ne permettent pas de faire une évaluation adéquate de l'effet cancérogène.
 
VI-Effets mutagènes :
 
Aucune donnée concernant un effet mutagène in vivo ou in vitro sur des cellules de mammifères n'a été trouvée dans les sources documentaires consultées.
 
Surveillance biologique :
 
I-Paramètre biologique, indice biologique d'exposition et moment du prélèvement :
 
Les fluorures urinaires : 18µmol/mmol de créatinine mesuré au début du premier quart de travail de la semaine, 60 µmol/mmol de créatinine mesuré à la fin du quart de travail.
 
II-Facteurs à considérer lors de l'interprétation :
 
La mesure des fluorures urinaires n'est pas un indicateur spécifique de l'exposition professionnelle ;
La contamination externe possible de l'échantillon au moment du prélèvement peut fausser l'évaluation due à l'exposition ;
L'absorption par voie digestive peut être non négligeable s'il y a risque de contamination des mains ou de la nourriture ;
Les indices biologiques d'exposition ne s'appliquent uniquement qu'aux expositions aux fluorures métalliques, au fluorure d'hydrogène et au fluor ;
Une exposition aux fluorures à des niveaux équivalents à la norme peut entraîner une excrétion de fluorures urinaires supérieure aux valeurs proposées par l'ACGIH ; les indices biologiques d'exposition proposés par cet organisme visent à prévenir toute atteinte à la santé des travailleurs.
 
Premiers secours :
 
Rincer les yeux abondamment avec de l'eau, laver la peau et consulter un médecin.
En cas d'ingestion, faire vomir la personne si elle est consciente. Appeler un médecin.
En cas d'inhalation des vapeurs ou des poussières, amener la personne dans un endroit aéré. Consulter un médecin.
 
Réglementation :
 
Valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP) : 2,5 mg/m³ Valeur exprimée en F (fluorures).
 
 
 
 
Références :
1-CSST-Québec, Répertoire Toxicologique, 2003
2-Toxicologie Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys R. dernière édition.
3-Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, Lewis C., dernière édition.
4-Clinical Environmental Health and Toxic Exposures, Sullivan J.B and Krieger G.R., dernière édition.
 
 
 
Edouard Bastarache M.D.
(Médecin du Travail et de l'Environnement)
 
Auteur de « Substitutions de matériaux céramiques complexes »
Tracy, Québec, CANADA
edouardb@sorel-tracy.qc.ca
http://www.sorel-tracy.qc.ca/~edouardb/
 

  

  
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