Le processus de production de l'aluminium comprend l'extraction de l'alumine à partir du minerai de bauxite, le processus d'extrusion de l'aluminium et la fabrication d'alliages d'aluminium. L'aluminium est principalement utilisé pour fabriquer des pièces automobiles, des composants aéronautiques, des canettes de boisson, des portes et du papier d'aluminium. Il peut également être utilisé sous forme de tôles, de plaques et de feuilles d'aluminium, de tiges, de barres et de fils. L'aluminium trouve des applications dans l'industrie de l'emballage, le secteur des transports, ainsi que dans le bâtiment et la construction.
L'aluminium peut être produit à partir de minerai de bauxite ou de déchets d'aluminium. Le traitement du minerai d'aluminium étant relativement coûteux, l'industrie de la production secondaire occupe une part importante du marché. En raison de leurs besoins énergétiques élevés, les principaux producteurs d'aluminium primaire ont tendance à s'implanter dans des régions où les coûts énergétiques sont faibles. Les producteurs secondaires ont quant à eux tendance à s'implanter à proximité des pôles industriels.
Les producteurs d'aluminium, qu'ils soient primaires ou secondaires, affinent et fondent l'aluminium, puis fabriquent des lingots d'aluminium. Ces lingots sont ensuite acheminés vers des fonderies ou d'autres usines de transformation pour y être moulés ou laminés.
Processus de production de l'aluminium à partir du minerai de bauxite
Le processus de production de l'aluminium à partir du minerai de bauxite se déroule en trois étapes.
Extraction de l'alumine à partir du minerai de bauxite
Tout d’abord, l’alumine est extraite du minerai de bauxite, généralement selon le procédé Bayer. Dans le cadre de ce procédé, on mélange la bauxite broyée et l’hydroxyde de sodium, puis on place ce mélange dans un récipient. Les températures et pressions élevées provoquent des réactions au sein du mélange de minerai et d’hydroxyde de sodium. Il en résulte de l’oxyde d’aluminium dissous et des résidus minéraux. Les résidus forment une boue au fond du digesteur. L’oxyde d’aluminium est évaporé puis condensé. On ajoute de l’amidon et d’autres ingrédients pour éliminer les impuretés restantes de l’oxyde. La solution est ensuite transférée dans un bac de précipitation afin de cristalliser l’oxyde d’aluminium. Les cristaux sont ensuite lavés et déshydratés sous vide.
Procédé d'extrusion de l'aluminium
Ensuite, pour obtenir de l'aluminium métallique à partir de l'oxyde d'aluminium, on utilise généralement le procédé Hall-Héroult. Dans ce procédé, l'oxyde d'aluminium est placé dans une cellule électrolytique contenant de la cryolite fondue. Une tige de carbone placée dans la cellule est alimentée en courant, et la réaction produit du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et de l'aluminium. L'aluminium se dépose au fond ; il est ensuite retiré du bac et acheminé vers un four de fusion.
Procédé de fabrication de l'aluminium
L'aluminium fondu est mélangé aux alliages souhaités afin d'obtenir des caractéristiques spécifiques, puis coulé en lingots destinés à être acheminés vers les ateliers de fabrication. Dans ces derniers, l'aluminium fondu ou les alliages d'aluminium sont refondus, coulés dans des moules, puis refroidis. L'aluminium fondu peut être chauffé davantage afin d'éliminer les oxydes, les impuretés et d'autres métaux actifs tels que le sodium et le magnésium, avant la coulée. AdTech propose unités de dégazage et les unités de filtration, pièces moulées à haute température pour les producteurs d'aluminium de seconde fusion.