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L’extraction de l’aluminium par fusion

L’extraction de l’aluminium par fusion

La fusion d’aluminium est le processus d'extraction de l'aluminium à partir de l'alumine par électrolyse.

Chimie

Mots clés

production d'aluminium, aluminium, aluminerie, électrolyse, alumine, matière première, cryolite, bauxite, réduction, oxydation, anode, cathode, courant continu, anode de carbone, dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, boue rouge, métal léger, feuille d'aluminium, fabrication, géographie humaine, industrie, chimie

Extras similaires

Scènes

Fonderie d'aluminium

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Anode

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Cathode

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Installations

  • mine de bauxite
  • usine d'alumine
  • fonderie d'aluminium
  • réservoir de boues rouges
  • fabricant du produit final
  • déchets d'aluminium

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Réaction

  • anode de carbone
  • cathode

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Produits

  • dalle d'aluminium
  • billettes d'aluminium
  • bobine d'aluminium
  • lingots d'aluminium

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Animation

  • aluminium
  • alumine fondue dissoute dans de la cryolite
  • vapeurs de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone
  • transformateur - Il alimente l'anode et la cathode en électricité.
  • louche - L'aluminium fondu y est pompé.

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

Narration

L’aluminium est le métal léger le plus utilisé dans le monde. Son utilisation a constamment augmenté pendant des décennies à cause son abondance, de sa faible densité, de sa bonne machinabilité et de ses capacités de résistance.

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant de la croûte terrestre après l’oxygène et le silicium ; cependant, il ne se rencontre pas sous sa forme élémentaire dans la nature. Il ne peut être produit de manière économique qu’à partir de la bauxite.

D’abord, l’oxyde d’aluminium, ou alumine, est extrait de la bauxite, puis il est transformé en aluminium primaire liquide, qui est moulé en billettes, lingots et dalles. Ceux-ci sont ensuite traités pour former le produit final.

Dans les pays développés, une grande partie des déchets en aluminium comme les canettes de boissons sont recyclés. Le recyclage de ces canettes peut préserver 95% de l’énergie requise pour fabriquer la même quantité d’aluminium à partir de bauxite.

La fonte d’aluminium consomme de grandes quantités d’énergie, les fonderies d’aluminium sont donc principalement rencontrées dans les pays où il y a une abondance de ressources énergétiques et d’électricité. La moitié des fonderies d’aluminium utilisent l’électricité produite par des centrales hydroélectriques, et seulement un petit nombre d'entre elles utilise l’électricité produite par des centrales à énergie fossile comme le charbon.

En général, deux tonnes d’alumine peuvent être extraites de quatre tonnes de bauxite et seulement une tonne d’aluminium peut être produite à partir de cette quantité d’alumine.

L’aluminium primaire liquide est produit à partir de cette quantité d’alumine par électrolyse, une réaction chimique déclenchée par du courant électrique. Une anode, c’est-à-dire une électrode positive et une cathode, une électrode négative, doivent être immergées dans une solution électrolyte et reliées à une source de courant continu pour que l’électrolyse se produise.

La production d’aluminium se déroule dans des réservoirs en acier tapissés de blocs de graphite. Ce graphite sert de cathode. Le point de fusion de l’alumine est supérieur à 2000°C. Il est donc dissout en cryolite fondue, qui possède un point de fusion plus faible. La solution électrolyte qui en résulte possède une température d’environ 1000°C. Puis une anode de carbone est immergée dans la solution.

Les atomes d’oxygène de l’alumine sont fixés à l’anode de carbone et ces atomes réagissent avec le carbone, ce qui forme du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

L’aluminium fondu est déposé sur le tapissage de graphite, c’est-à-dire la cathode, au fond du réservoir et prend le rôle de la cathode. L’aluminium fondu est retiré chaque jour ou tous les deux jours avec une louche.

Puisque l’oxygène s’accumule sur les électrodes positivement chargées, il oxyde continuellement les anodes de carbones, qui doivent donc être réapprovisionnées continuellement. Une croûte solide se forme à la surface de la solution électrolyte et de l'alumine est ajoutée à cette croûte solide. Cette croûte chauffe l’alumine et empêche la perde de chaleur de la solution électrolyte. Une fois que l’alumine est ajoutée à la croûte, des trous y sont percés périodiquement afin de remplacer l’alumine dissoute. Dans les fonderies d’aluminium, des centaines de réservoirs fonctionnent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Puisque le volume de l’aluminium extrait par électrolyse est directement proportionnel à l’intensité utilisée dans le processus, un courant électrique très puissant est utilisé dans les fonderies, mais la tension est faible pour que le processus reste économique.

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