Sa production

En 2015, la production d’aluminium primaire approchait les 60 millions de tonnes au niveau mondial.

Quelques repères pour la production d’aluminium primaire : il faut environ 4 tonnes de bauxite pour obtenir 2 tonnes d’alumine, desquelles on extrait par électrolyse 1 tonne d’aluminium

Schéma de fabrication d'aluminium

CLIQUEZ SUR LE SCHÉMA POUR L’AGRANDIR. Source : Rio Tinto Alcan

Extraction du minerai : la bauxite

UC RUSAL
L’aluminium constitue 8% de la masse de l’écorce terrestre, il n’apparaît pas sous forme pure, mais comme minerai composite appelé bauxite. La bauxite est équitablement répartie à la surface de la planète.
Ce minerai contient entre 40 et 60 % d’oxyde d’aluminium hydraté, mélangé à de la silice et à de l’oxyde de fer.Les principales réserves minières de bauxite à forte concentration d’alumine se situent en Amérique centrale, en Afrique et en Australie.

Production de l’alumine

Hydro alumorte

La bauxite est attaquée par de la soude, à haute température et sous forte pression. La liqueur obtenue, l’aluminate de sodium, est débarrassée de ses impuretés, puis diluée et refroidie, ce qui provoque la précipitation d’oxyde d’aluminium hydraté. Une poudre blanche, l’alumine, est ensuite récupérée. L’essentiel de l’alumine (~90%) est utilisé pour produire le métal aluminium. Les 10% restants, parfois appelés alumine de spécialité, ont des usages non métallurgiques variés comme : traitement de l’eau, fabrication de produits réfractaires, céramiques, abrasifs, verres spéciaux, etc.

La production d’alumine est largement concentrée autour des zones d’extraction de minerai : l’Australie est le premier producteur mondial devant la Chine et l’Amérique du Sud.

L’électrolyse

Rio Tinto Alcan

L’alumine est ensuite versée dans un bain de cryolite et de divers sels, porté à 960°C, afin d’être parfaitement dissoute. La cuve est traversée par un courant électrique de haute intensité. Par ce procédé d’électrolyse, l’aluminium – ion positif – se dépose sur la cathode – électrode négative. L’aluminium liquide se dépose au fond de la cuve. Il est régulièrement prélevé par siphonage et conduit en fonderie pour être traité et mis en forme.En France, deux sites produisent de l’aluminium primaire : Saint-Jean-de-Maurienne, plus ancienne d’usine d’Europe (1907), et Dunkerque, dernière usine construite en Europe, en lien avec le programme nucléaire.

Solidification de l’aluminium en fonderie

A l’aide d’éléments d’addition (magnésium, silicium, manganèse, cuivre, fer, etc.), on crée différents alliages pour accroître sa résistance et lui permettre d’acquérir ses futures propriétés (mécaniques, mise en forme, résistance à la corrosion, etc.). Les dosages de ces alliages varient en fonction des caractéristiques qui souhaitent être données à l’aluminium, la quantité d’éléments se situe en général de quelques % à 15%.

La seconde fusion

Alupro

Une grande part de l’aluminium produit chaque année est issue du recyclage (60% en France).

Deux filières distinctes sont utilisées pour le recyclage :
  • l’affinage consiste à refondre, après tri, des déchets, débris, résidus d’aluminium récupérés sur des objets en fin de vie (bâtiment, automobile, emballages…) ou provenant des usines de production et de transformation d’aluminium ;
  • la récupération des chutes neuves d’industrie, provenant de la fabrication ou de l’usinage de produits en alliages d’aluminium, assure aux transformateurs un complément à leur approvisionnement en métal.

Pour en savoir plus sur le recyclage

 

L’aluminium, de la production au recyclage : découvrez les vidéos de l’IAI (International Aluminium Institute)