L’aluminium est l’un des matériaux les plus utilisés au monde, surtout dans le secteur de l’industrie. Toutefois, la plupart des utilisateurs ne connaissent pas le procédé de fabrication et de production de ce matériau tant apprécié dans plein de domaines de la construction. En effet, l’aluminium n’existe pas dans l’état qu’on le connaît dans la nature, sa production et sa fabrication se font grâce à un procédé chimique assez complexe. Justement, découvrez dans cet article comment se déroule ce procédé d’exception.
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L’aluminium, qu’est-ce que c’est ?
Tel qu’on le connaît, l’aluminium est un élément chimique considéré comme un métal pauvre, facilement reconnaissable grâce à sa couleur argentée, sa faible densité et sa résistance à l’oxydation. Son numéro atomique est le 13 et l’aluminium a comme symbole les deux lettres : Al. Grâce à ses caractéristiques, l’aluminium fait partie des matériaux les plus utilisés devant d’autres métaux comme :
- Le fer ;
- Le cuivre ;
- Le zinc.
Découvert pour la première fois au cours de l’année 1854, l’aluminium est produit à l’aide d’un procédé chimique très technique. Cependant, ce procédé de fabrication n’a permis qu’une production en très petite quantité. Durant l’année 1887, l’expert en chimie Karl Joseph Bayer met au point un procédé plus efficace qui permet de produire de l’aluminium en grande quantité. D’ailleurs, que ce soit avec Roanne Fonderie ou d’autres, c’est encore avec ce procédé de fabrication qu’on produit l’aluminium jusqu’à aujourd’hui.
Comment se déroule le procédé de fabrication et de production de l’aluminium ?
Peu importe le pays dans lequel il est fabriqué, l’aluminium est extrait d’un minerai, nommé bauxite. Facilement identifiable avec sa couleur rouge, la bauxite contient entre 40 et 60 % d’oxyde d’aluminium, aussi appelé alumine.
Généralement, il faut 4 tonnes de bauxite pour produire 2 tonnes d’alumine. Ces 2 tonnes d’alumine permettent ensuite de produire 1 tonne d’aluminium qu’on extrait par électrolyse.
Première étape : de la bauxite à l’oxyde d’aluminium ou alumine
Selon le procédé Bayer, la première étape lors de fabrication et la production d’aluminium consiste à extraire de la bauxite l’alumine ou l’oxyde d’aluminium qu’elle contient. L’alumine est une sorte de poudre blanche très fine.
Pour ce faire, la bauxite est d’abord broyée puis mélangée avec de la soude à haute température. Cette fusion permet alors d’obtenir de l’aluminate de sodium qui est débarrassé de ses impuretés avant d’être dilué et refroidi. Cette étape provoque la précipitation d’oxyde d’aluminium hydraté qui sera ensuite calcinée afin d’obtenir l’alumine essentielle à la production d’aluminium.
Deuxième étape : de l’alumine à l’aluminium
Une fois l’alumine obtenue, on utilise maintenant la technique de l’électrolyse, découverte par Paul Héroult en 1889, pour transformer l’alumine en aluminium. L’électrolyse va permettre de séparer les deux composants qui composent l’alumine, à savoir l’aluminium et l’oxygène.
Le but de l’électrolyse est de séparer ces deux composants et de n’en garder que l’aluminium. Pour cela, l’alumine est mélangée avec de la cryolite dans une cuve dotée d’une anode + et d’une anode -. Ce mélange est chauffé à 960° et un courant électrique est balancé entre l’anode et la cathode.
Grâce à ce courant électrique, l’aluminium liquide va se déposer au fond de la cuve, laissant l’oxygène flotter à la surface. L’aluminium liquide est ensuite transporté à la fonderie pour le couler et le faire prendre la forme souhaitée.
À ce jour, la France est encore à la traine dans la fabrication et la production d’aluminium. Pour l’instant, ce secteur est encore dominé par la Chine et ses 37 millions de tonnes d’aluminium produits chaque année. Le Canada, la Russie et l’Inde font aussi partie des pays qui produisent la plus grande quantité d’aluminium actuellement.