- 1. Aspects économiques
- 2. Historique
- 3. Minerais d'aluminium
- 4. Production de l'alumine
- 5. Production de l'aluminium
- 6. Raffinage de l'aluminium
- 7. Propriétés de l'aluminium
- 8. Les alliages d'aluminium
- 9. Fabrication des demi-produits
- 10. Mise en œuvre de l'aluminium et de ses alliages
- 11. Traitements de surface
- 12. Les composés de l'aluminium
- 13. Bibliographie
ALUMINIUM
Les composés de l'aluminium
Dans tous ses composés, l'aluminium est trivalent. Des composés monovalents existent à température élevée.
Une autre caractéristique de l'aluminium est d'avoir un hydroxyde amphotère, qui donne des sels avec les acides forts et des aluminates avec les bases fortes. Parmi les très nombreux composés de l'aluminium, seuls seront traités ici ceux qui ont une utilisation industrielle.
Le fluorure AlF3 est une matière première importante dans la fabrication électrolytique de l'aluminium. Il est fabriqué par voie sèche en faisant réagir l'acide fluorhydrique sur l'alumine du procédé Bayer. L'opération a lieu dans un four porté à une température voisine de 1 100 0C. Il existe également des fluorures doubles, dits fluo-aluminates, dont le principal est la cryolithe.
Le chlorure AlCl3 est très soluble dans l'eau, sa solution s'hydrolyse fortement à l'ébullition. Il sublime sans fondre à 180,6 0C. Anhydre, il est très utilisé comme catalyseur, dans tous les phénomènes de catalyse acide. On le prépare en faisant barboter du chlore dans de l'aluminium fondu, ou en faisant passer un courant de chlore sur des agglomérés d'alumine et de charbon chauffés vers 1 000 0C. Une purification a lieu éventuellement par distillation fractionnée.
L' oxyde d'aluminium ou alumine existe à l'état anhydre dans la nature sous la forme de corindon et d'émeri utilisés comme abrasif, ainsi que sous la forme de pierres précieuses (rubis et saphir). L'alumine hydratée se trouve dans les bauxites.
L'alumine fond à 2 040 0C et bout vers 3 500 0C. L'hydrolyse des solutions d'aluminates donne un produit cristallisé. La précipitation des sels d'aluminium par la soude ou l'ammoniaque donne au contraire des gels d'alumine amorphe. Ces gels servent surtout à préparer l'alumine activée, excellent absorbant, qui sert au séchage des gaz et comme catalyseur dans l'industrie.
Le corindon fondu, utilisé après broyage comme abrasif, se prépare au four à l'arc en fondant la bauxite avec une quantité limitée de charbon destiné à réduire les oxydes de la bauxite autres que l'alumine, qui produisent une fonte en bas du four.
L'alumine donne des aluminates, dont certains comme le spinelle (Al2O3, MgO) à l'état naturel.
Le sulfate Al2(SO4)3 est très soluble dans l'eau. La solution obtenue est acide par suite d'une hydrolyse partielle. On le prépare par dissolution de l'alumine du procédé Bayer dans l'acide sulfurique et on fait cristalliser. Il est largement employé en papeterie, pour la clarification des jus et le contrôle du pH.
Le silicate anhydre (Al2O3, SiO2) se trouve à l'état naturel sous forme de sillimanite ; le silicate hydraté est la kaolinite (Al2O3, 2 SiO2, 2 H2O). Les polysilicates doubles d'aluminium et de métaux alcalins (zéolithes) servent d'échangeurs de cations dans l'adoucissement des eaux.
L' acétate Al(CH3COO)3 ne se prépare qu'en solution et sert comme mordant en teinture et dans l'imperméabilisation des tissus de laine.
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Écrit par
- Robert GADEAU : ingénieur de l'Institut électrotechnique de Grenoble, directeur honoraire de la compagnie Pechiney
- Robert GUILLOT : ingénieur à l'École centrale de Lyon, chef de service à Cégédur Péchiney
Classification
Médias
Aluminium primaire : production mondiale
Encyclopædia Universalis France
Aluminium : production en 2005
Encyclopædia Universalis France
Aluminium primaire : pays producteurs
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM
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Le Français Henri Sainte-Claire Deville (1818-1881) inventa en 1854 le premier procédé industriel de fabrication de l'aluminium. Celui-ci consiste à décomposer le chlorure double NaCl-AlCl3 par le sodium en présence d'un fondant. L'alumine nécessaire à la préparation de ce chlorure était...
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