Historique
L’aluminium est apparu comme le métal prodigieux du vingtième siècle. En termes de volume utilisé, il surclasse tous
les autres métaux, à l’exception du fer et de l’acier. La grande polyvalence de l’aluminium tient
à l’excellence de ses propriétés.
En effet, l’aluminium est exceptionnellement léger, est très résistant lorsqu’il
est allié, est réfractaire à la rouille et résiste très bien à la corrosion, se prête très bien au façonnage et est très conductible, en plus d’avoir une apparence plaisante.
L’aluminium pur est un métal blanc argenté relativement doux, avec un lustre mat causé par un mince revêtement d’oxyde
d’aluminium. Ce revêtement, qui se forme presque instantanément lorsque le métal est exposé à l’air, confère
à l’aluminium sa résistance à la corrosion.
En 1825, un physicien et chimiste danois, Hans Christian Oersted, est le premier à obtenir de l’aluminium métal en
traitant un minéral appelé alumine, dont on avait déjà reconnu la teneur métallique potentielle; Sir Humphrey Davy avait tenté d’en extraire le métal en 1807. En 1845,
un physicien allemand, Friedrich Whler, donne suite à la réalisation d’Oersted en produisant de petites particules d’aluminium,
et est le premier à déterminer nombre des propriétés du métal. Des années plus tard, le scientifique français Henri Sainte-Claire Deville améliore la méthode de Whler. Son procédé marque les débuts de l’industrie
de l’aluminium, bien que le coût de production soit encore trop élevé pour permettre une utilisation répandue du métal.
En 1886, Charles M. Hall des États-Unis et Paul-Louis Toussaint Héroult de France découvrent chacun de leur côté et presque simultanément une méthode pratique
de production de l’aluminium par électrolyse.
Malgré les nombreuses améliorations apportées au processus de l’année, l’industrie
mondiale de l’aluminium utilise encore la méthode de production Hall-Héroult.
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Production au Canada
La bauxite, le plus important minerai d’aluminium, contient de l’oxyde
d’aluminium, matière première à partir de laquelle est fabriqué l’aluminium métal.
L’industrie canadienne de l’aluminium se distingue des
autres industries canadiennes axées sur les ressources naturelles par le fait que la matière première qu’elle utilise est entièrement importée.
En effet, la plupart des dépôts commerciaux de bauxite se trouvent dans les régions tropicales et subtropicales de la planète. En moyenne, il faut environ 4 tonnes de bauxite pour obtenir
2 tonnes d’oxyde d’aluminium, qui donnent en retour 1 tonne de métal.
Le raffinage du minerai de bauxite pour obtenir l’oxyde d’aluminium
constitue la première étape de la production de l’aluminium.
Il consiste à dissoudre le minerai finement moulu avec de la soude caustique sous la chaleur et la pression de vapeur. Les impuretés se déposent, et la liqueur résultante est traitée de
manière à faire précipiter les cristaux d’hydrate d’alumine. L’hydrate
d'alumine est alors chauffée dans des fours à une température supérieure à 980°C pour assécher le composé chimique et ainsi obtenir de l’oxyde
d’aluminium pur ou de l’alumine, comme on l’appelle
habituellement. Composée d’une moitié d’aluminium et d’une
moitié d’oxygène en poids, l’alumine est une fine poudre blanche qui ressemble à du sucre.
Par le processus Hall-Héroult, l’alumine est dissoute dans des cellules ou * pots + de fusion qui sont remplis d’un
électrolyte fondu ou conducteur; il s’agit d’un composé d’aluminium
appelé cryolite. La cellule est doublée de carbone, et les anodes de carbone sont suspendues dans la solution fondue. La doublure de la cellule servant de cathode, un courant électrique traverse la solution.
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L’aluminium et l’oxygène qui composent l’alumine se séparent, et l’aluminium
métal fondu se dépose au fond du pot. Dans les grandes usines, chaque pot de fusion peut produire une tonne d’aluminium par jour.
Le processus de fusion consomme de très grandes quantités d’électricité.
L’industrie s’est toujours implantée dans les
endroits où l’énergie hydroélectrique est abondante et peu coûteuse.
Pour cette raison, la première fonderie au Canada a été construite aux chutes de Shawinigan sur la rivière Saint-Maurice, au Québec, par la Northern Aluminum Company (Limited),
maintenant connue sous le nom d’Alcan Aluminium Limitée (Alcan).
Pouvant compter sur une énergie hydroélectrique relativement bon marché, le Canada fait partie des producteurs mondiaux d’aluminium
dont les coûts de production sont les plus faibles.
Pour l’heure, le Canada est le plus important exportateur d’aluminium
au monde, et le marché des États-Unis constitue de loin le plus grand débouché pour la production canadienne.
Utilisations de l’aluminium
Le métal, seul ou dans des alliages, peut être utilisé dans une grande diversité de produits destinés à la fois au marché de la consommation et à celui des biens d’équipement.
Les plus importants débouchés pour l’aluminium en termes de consommation totale sont les transports (27 %), le
bâtiment et la construction (20 %), les contenants et l’emballage (20 %), l’électricité (9 %), les biens durables (7 %) ainsi que la machinerie et l’équipement (7 %).
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