Métallurgie extractive de l’aluminium : Autres procédés

1.1 - Aperçu historique
1.2 - Évolution de la production d’aluminium de première fusion
1.3 - Principales utilisations de l’aluminium
1.4 - Caractéristiques de la métallurgie de l’aluminium
1.5 - Aluminium commercial et alliages
1.6 - Prix de l’aluminium

2 - MINERAIS

2.1 - Bauxites et latérites bauxitiques
2.2 - Néphéline
2.3 - Autres minerais alumineux

3 - RÉDUCTION ÉLECTROLYTIQUE DE L’ALUMINIUM

3.1 - Principes et notions théoriques de l’électrolyse

Tableau 2 - Alumines plâtreuse et fluente
3.2 - Technologies de production d’aluminium

Tableau 3 - Spécifications du coke calciné pour anodes Tableau 4 - Spécifications du brai pour anodes
3.3 - Épuration des gaz

4 - FONDERIE D’ALUMINIUM DE PREMIÈRE FUSION

4.1 - Généralités
4.2 - Traitement du métal liquide
4.3 - Coulée semi-continue verticale
4.4 - Coulée continue du fil machine
4.5 - Coulée continue de bandes
4.6 - Coulée des lingots d’alliage

Figure 4 - Schéma de la coulée 4R
4.7 - Fonderie d’une usine d’électrolyse

5 - RAFFINAGE DE L’ALUMINIUM

5.1 - Procédés par électrolyse
5.2 - Procédé par ségrégation

Figure 6 - Four de ségrégation
5.3 - Utilisation et production d’aluminium raffiné

6 - FABRICATION DE L’ALUMINE

6.1 - Aperçu historique et données statistiques
6.2 - Procédé Bayer
6.3 - Procédé de frittage (sintérisation) pour néphéline
6.4 - Procédé pour alunite

7 - PRÉPARATION DES PRODUITS FLUORÉS

7.1 - Fluorure d’aluminium
7.2 - Cryolithes

8 - AUTRES PROCÉDÉS

8.1 - Production d’aluminium
8.2 - Production d’alumine

9 - ALUMINIUM DE DEUXIÈME FUSION

9.1 - Généralités
9.2 - Matières premières
9.3 - Principaux débouchés
9.4 - Contraintes socio-économiques
9.5 - Structure d’une raffinerie d’aluminium moderne
9.6 - Évolution des matières premières de l’affinage
9.7 - Production des affineurs d’aluminium

Bibliographie & annexes

Présentation

Auteur(s)

Philippe VOISIN : Ancien Ingénieur de la Société Aluminium Pechiney - Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de la Métallurgie et de l’Industrie des Mines de Nancy

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INTRODUCTION

Les propriétés de l’aluminium (en particulier, légèreté, conductivité électrique, résistance à la corrosion et propriétés mécaniques), le développement de ses alliages et les techniques de mise en forme ont donné accès pour ce métal à de nombreux domaines d’utilisation dont les principaux sont : les transports, l’emballage, la construction électrique et le bâtiment.

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VERSIONS

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Version archivée 1 de avr. 1976 par Pierre JEAN BARAT, Jacques COURSIER, André DAURAT, Henri MERCIER

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m2340

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Élaboration et recyclage des métaux

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Aluminium de deuxième fusion

8. Autres procédés

8.1 Production d’aluminium

De nombreuses recherches ont été faites pour préparer l’aluminium autrement que par électrolyse de l’alumine dissoute dans la cryolithe. Bien que certains de ces procédés aient donné lieu à un développement en unités pilotes importantes, aucun n’a débouché jusqu’à présent sur des réalisations industrielles, soit pour des raisons économiques, soit pour des raisons de pureté de métal, soit pour des raisons technologiques.

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8.1.1 Procédés thermiques

L’alumine peut être réduite par le carbone selon la réaction :

Al₂ O₃ + 3C ® 2Al + 3CO

Pour travailler à la pression atmosphérique, il faut atteindre une température de 2 000 ^oC. Aluminium Pechiney a étudié au stade pilote, dans des fours électrothermiques, cette réaction. Le métal produit est carburé, et peut contenir jusqu’à 6 % de carbone. Par refroidissement, le métal carburé exsude l’aluminium en laissant un résidu de carbure.

La plupart des brevets et réalisations à l’échelle pilote se rapportent à la réduction directe du minerai. On obtient un alliage Fe‐Si‐Ti‐Al qu’il est nécessaire de raffiner pour isoler l’aluminium. Les méthodes de raffinage peuvent se classer en deux catégories :

formation d’un sous-sel volatil tel que Al₂O ou AlCl obtenus par action de l’alumine (procédé allemand IG Farben) ou du chlorure d’aluminium (procédé canadien Alcan) ;
dissolution sélective de l’aluminium de l’alliage par un métal liquide tel que mercure, plomb ou zinc.

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8.1.2 Procédés au chlorure

L’emploi du chlorure d’aluminium a fait l’objet de nombreuses publications et brevets.

Le chlorure d’aluminium est...