L'aluminium (Al) est un métal d'une densité de 2812,5 kg/m³ et se caractérise par sa grande résistance à la corrosion, ainsi que par le fait qu'il est un bon conducteur d'électricité et de chaleur, il est facilement usinable. Il fond à 660 ºC. Ce métal provient uniquement de l'extraction du minerai, appelé bauxite. Il est d'abord transformé en bauxite par un procédé appelé Bayer, puis en aluminium métallique par électrolyse.
Le nom de bauxite vient de la ville française des Baux, où elle a été exploitée pour la première fois. Les principaux gisements mondiaux se trouvent en Australie, au Brésil et en Afrique. La bauxite est un minéral très riche en aluminium, jusqu'à 30% en masse, contre 20% de silicates d'aluminium dans les argiles et les charbons. A titre d'exemple pratique, on peut dire qu'avec quatre tonnes de bauxite, on obtiendra deux tonnes d'alumine et, finalement, une tonne d'aluminium.
Le procédé Bayer commence par le broyage de la bauxite et son lavage avec une solution chaude d'hydroxyde de sodium à haute pression et température. La soude dissout les composés d'aluminium qui, se trouvant dans un milieu fortement basique, s'hydratent.
Types d'aluminium
Voici la liste des différents alliages d'aluminium :
- Série 1000 1XXX 99 % ou plus d'aluminium.
- Série 2000 2XXX Cuivre (Cu).
- Série 3000 3XXX Manganèse (Mn).
- Série 4000 4XXX Silicium (Si).
- Série 5000 5XXX Magnésium (Mg).
- Série 6000 6XXX Magnésium (Mg) et Silicium (Si).
- Série 7000 7XXX Zinc (Zn).
- Série 8000 8XXX Autres éléments.
Procédés d'aluminium
Certains de ses processus les plus importants sont :
Extrusion
Le processus d'extrusion consiste à appliquer une pression au cylindre d'aluminium (billette) et à le faire passer dans un moule (filière) pour obtenir la forme souhaitée. Chaque type de profilé dispose d'un moule adapté, appelé "filière", qui détermine sa forme. La billette est chauffée (à environ 500 °C, température à laquelle l'aluminium atteint un état plastique) pour faciliter son passage dans la matrice, et est introduite dans la presse.
Usinage
Le processus d'usinage de l'aluminium sur les machines à enlèvement de copeaux est plus court que celui requis pour l'acier, ce qui signifie une consommation d'énergie et une usure des outils moindres.
Recyclage de l'aluminium
Le recyclage de l'aluminium est extrêmement important, en raison de son coût de production élevé dû à la consommation d'énergie requise, qui est résolu par son faible coût de recyclage, compte tenu du fait que l'aluminium est le troisième élément le plus commun dans la croûte terrestre.
L'aluminium est recyclable à 100 % sans modification de ses qualités physiques et ne nécessite que 5 % de l'énergie nécessaire à la production d'aluminium primaire.
L'aluminium recyclé est appelé aluminium secondaire et conserve les mêmes propriétés que l'aluminium primaire. Le recyclage de l'aluminium secondaire nécessite des techniques spécialisées, qui varient en fonction du type de ferraille à fondre. En outre, pour réaliser un processus optimal de recyclage de l'aluminium, il faut procéder à une sélection et à une séparation minutieuses des déchets afin d'obtenir l'alliage souhaité. Ainsi, par exemple, lorsque la matière première est constituée de copeaux ou de ferraille fine, on utilise un sécheur-découpeur pour obtenir une performance de fusion maximale. Cela se passe dans des fours à tourbillon.
Si, en revanche, on part de scories ou de ferrailles de mauvaise qualité, elles sont fondues dans des fours rotatifs. Les scories salées produites sont envoyées dans un système de refroidissement et transportées par des bandes transporteuses vers des silos de stockage, puis vers des usines de récupération du sel. L'aluminium fondu est transféré dans des fours de maintien réverbères, équipés d'un système d'agitation utilisant des bouchons poreux, qui homogénéise l'alliage et la température de l'aluminium liquide. Enfin, le métal allié est transféré dans une machine à couler pour obtenir des lingots ou versé directement dans des poches pour être transporté sous forme liquide par la route.
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