Poids specifique du minerai d'aluminium : densite et poids de 1 m3

L’aluminium est l’un des metaux les plus repandus sur notre planete, mais on ne le rencontre pas a l’etat pur. Les atomes chimiquement actifs d’Al forment de nombreux composes avec d’autres substances. Les minerais contenant de l’aluminium occupent la troisieme place par leur volume dans la croute terrestre.

Sur le territoire postsovietique, les bauxites sont considerees comme les plus adaptees et les plus largement exploitees. L’extraction de l’aluminium a partir de matieres premieres naturelles est un processus complexe qui demande de grandes depenses d’energie electrique.

Composition du minerai d’aluminium et poids

Les bauxites, roches assez complexes, contiennent des composes hydroxydes d’aluminium, des oxydes, des silicates et hydroxydes de fer, des composes du titane, du silicium et d’autres elements. Le minerai d’aluminium bauxitique peut aussi contenir des carbonates de calcium et de magnesium, de petites quantites de composes de sodium et de potassium, ainsi que du vanadium, du chrome et parfois des particules de pyrite.

• La composition chimique des bauxites varie dans de larges limites. Tout depend des formes mineralogiques de l’hydroxyde d’aluminium et des impuretes. La principale substance qui forme le minerai est l’alumine, Al2O3. C’est d’elle que l’on extrait l’aluminium metallique. Le deuxieme composant principal est l’oxyde de fer, Fe2O3. Dans les bauxites industrielles, la teneur en alumine doit depasser 30 %, sinon l’exploitation n’est pas economiquement rentable.
• L’aspect des bauxites peut rappeler des roches argileuses ou pierreuses. La structure des minerais d’aluminium peut etre tres variee : dense, terreuse, pierreuse, poreuse, avec des inclusions rondes. La couleur des bauxites est elle aussi diverse : du blanc au rouge fonce ou brun brique. On rencontre aussi des roches gris verdatre, presque noires, jaunes ou panachees avec des inclusions bleues ou rouge-violet.
• Le poids specifique du minerai d’aluminium, ou densite de la bauxite, varie de 1,2 g/cm3 pour les roches pauvres en silice et en fer, jusqu’a 2,5-3,3 g/cm3 pour les bauxites lourdes, denses, ferrugineuses et pierreuses.
• La durete des bauxites est de 2 a 7.
• Une particularite des bauxites argileuses permettant de les distinguer des minerais d’aluminium est qu’au contact de l’eau, elles ne forment pas une masse plastique.

Tableau du poids specifique et de la densite du minerai d’aluminium

Les plus grands gisements de minerais d’aluminium se trouvent en Guinee, avec plus de 28 % des reserves mondiales, soit pres de 5,3 milliards de tonnes. Viennent ensuite le Bresil, la Jamaique, l’Australie et l’Inde. Certains gisements se trouvent presque en surface : on les decoupe couche par couche et on transporte le minerai vers le lieu de traitement. Dans d’autres pays, les minerais d’aluminium sont situes tres profondement et sont exploites en mine. La mine russe de Tcheremoukhovskaia, dans l’Oural, est consideree comme l’une des plus profondes, avec une profondeur de 1550 metres.

L’alumine est une substance poudreuse friable obtenue par le procede Bayer a partir de bauxites de haute qualite a faible teneur en silice. Pour l’etape suivante de production de l’aluminium, une autre substance est necessaire : la cryolite. Les reserves naturelles de cryolite sont tres faibles, c’est pourquoi la metallurgie moderne utilise de la cryolite artificielle, obtenue par reaction de l’acide fluorhydrique avec l’hydroxyde d’aluminium et la soude caustique.

Le processus industriel d’obtention de l’aluminium comprend trois grandes etapes :

• extraction du minerai d’aluminium ;
• transformation de la roche en alumine, oxyde d’aluminium ;
• obtention de l’aluminium metallique par electrolyse.

Le poids de minerai d’aluminium necessaire pour produire une tonne d’aluminium atteint 4 a 5 tonnes, soit environ 2 tonnes d’alumine.