4. Production de l'alumine
Divers procédés ont été utilisés, à plus ou moins grande échelle, pour extraire de la bauxite l'alumine pure nécessaire à la fabrication électrolytique de l'aluminium : procédés Deville-Pechiney, Péniakoff, Serpek, Pedersen et Haglund. Tous ont été détrônés par le procédé de Karl Joseph Bayer, appliqué dès 1893 en France à Gardanne et maintenant utilisé universellement.
• Technologie du procédé Bayer
Le procédé Bayer met à profit les propriétés amphotères de l'alumine hydratée, qui entraînent des variations de solubilité de cette alumine dans les solutions de soude :
À chaud, la soude très concentrée dissout l'alumine de la bauxite, laissant les diverses impuretés insolubles ; par refroidissement et dilution de la solution d'aluminate, on précipite partiellement (Al2O3, 3 H2O). Les eaux de lavage entrent dans le circuit pour diluer les solutions concentrées, les solutions appauvries en alumine sont concentrées par évaporation et utilisées pour un nouveau cycle (fig. 1).
La préparation de la bauxite commence par un concassage. Le séchage, inutile pour les bœhmites françaises, est pratiqué pour les gibbsites américaines et africaines ; il s'y ajoute une calcination entre 450 et 500 0C si les bauxites contiennent du diaspore. Le broyage, en une poudre de 0/0,3 mm, se fait généralement en milieu humide, au sein de la liqueur sodique d'attaque.
L'attaque de la bauxite par une solution de soude a lieu dans des autoclaves cylindriques en acier de plusieurs dizaines de mètres cubes, chauffés par injection de vapeur. Pour les bauxites à monohydrate, l'attaque se fait à 230 0C (pression 3,3 MPa) ; pour les bauxites à trihydrate, il suffit de 140 0C (pression 0,4 MPa).
L'alumine est transformée en aluminate soluble ; les oxy […]
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