6. Raffinage de l'aluminium
L'aluminium produit par les cuves d'électrolyse titre de 99,4 à 99,8 p. 100 d'aluminium. On peut purifier cet « aluminium ordinaire » par raffinage électrolytique.
• Historique
Hoopes (1901) a la première idée du raffinage par électrolyse ignée ; Betts (1905) pose le principe du raffinage électrolytique à trois couches. Hoopes, Frary et Edwards (1922) réalisent une cuve à raffinage à fond anodique en charbon ; les parois latérales sont en électrolyte, solidifié par une ceinture en tôle à circulation d'eau ; la couche inférieure est constituée par un alliage anodique aluminium-cuivre ; au-dessus est un bain de cryolithe avec 40 p. 100 de fluorure de baryum contenant 2 à 3 p. 100 d'alumine en solution, sur lequel flotte l'aluminium raffiné ; la température de marche est voisine de 1 000 0C. Le procédé n'a jamais atteint l'échelle industrielle.
C'est en 1932 que Gadeau met au point le procédé industriel de raffinage, en adoptant un bain chloro-fluoré, qui permet une marche à 750 0C et admet des cuves à parois latérales isolantes en briques de magnésie, qui seraient attaquées par la cryolithe à 1 000 0C, mais ne le sont pas à 750 0C par un bain à 60 p. 100 de chlorures.
Ce procédé à permis la production industrielle d'aluminium raffiné, titrant plus de 99,99 p. 100 d'Al. Le métal le plus pur obtenu titre 99,999 p. 100.
Dans le procédé Pechiney de raffinage électrolytique de l'aluminium, les trois couches sont constituées de la façon suivante :
– L'alliage anodique est l'eutectique aluminium-cuivre fondant à 548 0C, de densité 3 à 750 0C.
– L'électrolyte contient 23 p. 100 de fluorure d'aluminium, 17 p. 100 de fluorure de sodium et 60 p. 100 de chlorure de baryum (point de fusion 720 0C, densité 2,72 à 750 0C).
– L'aluminium raffiné cathodique de densité 2,3 flotte sur l'électrolyte. Le courant est amené par des blocs de graphite pur.
La […]
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