Aluminium : définition et propriétés

Métal le plus abondant de l’écorce terrestre, mais aussi le premier des métaux non ferreux de par sa production, l’aluminium possède des propriétés d’inaltérabilité et de faible densité qui lui confèrent une place de choix dans des secteurs comme l’aéronautique et le transport. L’aluminium est très résistant à la corrosion, il se passive rapidement à l’air par la formation en surface d’une couche de son oxyde (l’alumine). Ce métal malléable est également bon conducteur de l’électricité et de la chaleur.

L’utilisation de l’aluminium est très répandue et nous le retrouvons au quotidien dans tous les domaines où  sont recherchées une optimisation du poids, une bonne réaction à l’air et à l’eau et une certaine résistance : ustensiles de cuisine, emballages (alimentaires et de médicaments), canettes de boisson, carrosseries et pièces d’automobiles, de wagons et d’avions, câbles électriques, vélos, matériel de plongée. Mais, l’aluminium est également présent dans  l’industrie alimentaire (additifs), les produits pharmaceutiques, la chirurgie et la cosmétologie…

Le principal minerai de l’aluminium est la bauxite, un mélange d’alumine (40 à 60 %), d’oxyde de silicium (2 à 12 %), d’oxyde de fer (18 à 25 %), d’oxyde de titane (2 à 4 %) et d’eau (10 à 15 %). Les gisements de bauxite sont très nombreux et importants sur tout le globe terrestre. Les plus anciens, aujourd’hui épuisés, étaient situés dans le sud de la France, près des Baux-en-Provence, d’où le nom donné au minerai.

La fabrication de l’aluminium débute par l’extraction de l’alumine de la bauxite, à température et pression élevées au moyen le plus souvent d’une solution de soude caustique (procédé Bayer). Après chauffage, l’alumine (Al2O3) obtenue se présente sous la forme d’une poudre de couleur blanche. Cette alumine est ensuite décomposée par électrolyse, avec dépôt d’aluminium liquide à la cathode, et dégagement d’oxygène à l’anode.

Afin d’améliorer ses propriétés, les traitements thermiques et mécaniques lors de sa fabrication sont choisis selon les performances attendues. La mise en œuvre et la transformation de l’aluminium bénéficient de toutes les méthodes de fonderie. En outre, ce métal peut supporter une grande variété de traitements de surface, comme l’anodisation et le laquage. De plus, l’addition de métaux permet aux différents alliages d’aluminium d’atteindre des résistances mécaniques comparables à celles des aciers trempés, pour une densité qui reste trois fois inférieure à celle de l’acier.

L’aluminium est recyclable à 100 % sans altération de ses propriétés. En France, les affineurs d’aluminium sont chargés de la récupération, du broyage et de la refonte de l’aluminium des décharges, des déchets industriels et ménagers. Cet aluminium de seconde fusion sert essentiellement à la fabrication de pièces de fonderie pour automobiles. Ce taux élevé de recyclage permet de s’affranchir des pollutions dues au processus de production de l’aluminium, la plus importante étant liée aux rejets des boues rouges caustiques de bauxite, sans oublier l’importante consommation électrique nécessaire à l’électrolyse de l’alumine.

Ce métal, inutile à notre organisme, semble pourtant potentiellement dangereux pour la santé. Les effets toxiques de l’aluminium semblent porter pour une grande part sur le système nerveux central et sur le tissu osseux lors d’expositions à de très fortes doses. Cependant, aucune étude n’a été conduite sur une population exposée à de faibles doses : par ingestion de produits alimentaires, d’eau de boisson et de médicaments ; par voie cutanée (produits cosmétiques) ou par contact (papier d’aluminium).