Aluminium

L'aluminium pur (Al) est un métal d'une couleur blanc argenté, malléable et ductile, dont la densité équivaut au tiers de celle de l'acier. C'est le métal le plus abondant de la croûte terrestre. Contrairement aux autres métaux importants, l'aluminium n'existe pas à l'état natif; il est cependant très répandu dans la nature sous forme de silicates, d'oxydes et d'hydroxydes, en combinaison avec d'autres éléments comme le sodium et le fluor, et sous forme de complexes en association avec des composés organiques. Lorsqu'il est combiné avec de l'eau et autres oligo-éléments, il produit le principal minerai d'aluminium, connu sous le nom de bauxite. Le lustre mat de l'aluminium provient d'une fine couche d'oxyde qui se forme lorsqu'il est exposé à l'air. Cette caractéristique rend l'aluminium résistant à la corrosion. L'aluminium possède une excellente conductance électrique, qui est deux fois plus grande que celle du cuivre. C'est aussi un conducteur efficace de la chaleur de même qu'un bon réflecteur de la lumière et de la chaleur rayonnante.

L'aluminium a été isolé

sous forme métallique pour la première fois en 1825 par le physicien et chimiste danois Hans Christian Oersted, mais la méthode économique de production commerciale a été découverte seulement en 1886 par l'Américain Charles M. Hall et le Français Paul-Louis Toussaint Hérault. Les deux hommes travaillaient chacun de leur côté au moment de leur découverte. L'industrie mondiale de l'aluminium se base encore sur la méthode de production Hall-Hérault. Comme le processus nécessite une grande quantité d'électricité, les alumineries sont installées dans les endroits comme le Canada, où l'on produit de l'électricité en abondance à un coût raisonnable.

 La combinaison de l'aluminium avec des métaux ou non-métaux produit des alliages qui mettent en valeur ses caractéristiques et augmentent ses possibilités d'utilisation. Les alliages à base d'aluminium se font le plus souvent avec le cuivre, le magnésium, le manganèse, le silicium et le zinc. La résistance à la traction et à la corrosion de l'aluminium, sa dureté, et ses propriétés de traitement thermique augmentent lorsqu'il est allié à l'un ou à plusieurs de ces éléments. Certains alliages de cupro-aluminium, par exemple, peuvent présenter une résistance à la traction de 50 p. 100 supérieure à celle de l'acier doux.

La bauxite, le principal minerai d'aluminium, contient environ 50 à 60 p. 100 d'alumine (oxyde d'aluminium, Al2O3) et se forme par la météorisation des roches riches en aluminium dans des conditions tropicales. Pour obtenir de l'aluminium, il faut séparer l'alumine pure de la bauxite dans une affinerie, puis traiter l'alumine par électrolyse. Un courant électrique circule à travers l'alumine dissoute dans un électrolyte en fusion, sépare l'oxyde d'aluminium en oxygène, qui se dépose sur des anodes de carbone immergés dans l'électrolyte, et en métal d'aluminium, qui descend dans le fond des cuves tapissées de carbone (cathode). Au début des années 1800, sir Humphry Davy a proposé le terme « aluminum ». Il a été retenu en Amérique du Nord, mais on utilise le terme « aluminium » dans le reste du monde.

Tant dans sa forme pure qu'en alliage, l'aluminium est utilisé pour fabriquer quantité de produits pour le consommateur et les marchés des biens et des capitaux. Les marchés les plus importants pour l'aluminium en 1995 étaient le transport (29 %), l'emballage (23 %), la construction et le bâtiment (19 %), les matériaux électriques (8 %), la machinerie et l'équipement (8 %), et les biens de consommation (6 %). D'un point de vue géographique, l'Amérique du Nord est la plus grande région de consommation, représentant 33 p. 100 de la production du monde occidental, suivi par l'Europe avec 30 p. 100 et l'Asie avec 27 p. 100.

L'industrie canadienne

Une première industrie d'aluminium a d'abord été établie au Canada au tournant du siècle à Shawinigan (Qc) lorsque la Northern Aluminum Co (aujourd'hui ALCAN ALUMINIUM LTD) y installa sa première aluminerie. Au cours des 50 années qui suivirent, Alcan a établi un réseau d'alumineries et d'affineries d'alumine au Québec ainsi qu'une aluminerie en Colombie-Britannique. Alcan s'est associée avec la Canadian British Aluminum Co dans les années 1950 pour ouvrir une aluminerie à Baie-Comeau (Qc). Par la suite, l'aluminerie a été achetée par la Société canadienne de métaux Reynolds Ltée, qui a l'agrandie en 1985 et en 1991. Jusqu'en 1987, Alcan et Reynolds sont les seuls producteurs d'aluminium de première fusion du Canada. On a établi trois autres compagnies, Aluminerie de Bécancour inc. (en 1987), Aluminerie Lauralco inc. (en 1992) et Aluminerie Alouette inc. (aussi en 1992) dans la province de Québec, amenant ainsi la capacité totale de production d'aluminium du Canada à 2 283 000 t.

Le Canada ne possède aucune mine de bauxite; toutefois, il produit de l'énergie hydro-électrique en abondance à des prix compétitifs, dispose d'une main d'oeuvre qualifiée et d'une infrastructure publique moderne à proximité des marchés importants. Ce qui a permis au Canada d'établir une industrie d'aluminium d'envergure internationale. Le Canada produit actuellement de l'aluminium de première fusion dans 10 alumineries au Québec et une à Kitimat (C.-B.). La fabrication du métal affiné passe par trois étapes : la fonte, le laminage et l'extrusion. Parmi les produits manufacturés, on compte les portes, les fenêtres, les revêtements de maisons, les canettes pour boisson, les produits en feuilles, les ustensiles de cuisine et les installations électriques.

Le Canada est le troisième producteur d'aluminium au monde et a produit 2 171 992 t d'aluminium en 1995, soit environ 11 p. 100 de la production mondiale. Le Canada est aussi un important exportateur d'aluminium de première fusion. En 1995, le Canada a exporté 1,72 million de tonnes d'aluminium pour une valeur de 4,5 milliards de dollars. De ce montant, 74 p. 100 des exportations canadiennes étaient destinées au marché américain.

La production d'aluminium de deuxième fusion (recyclé)

continue d'augmenter dans le monde; en Occident, elle a dépassé les 6,6 mégatonnes (Mt) en 1995. Cette hausse est attribuable à l'amélioration continuelle des systèmes de récupération de rebuts et à l'intensification du recyclage. Le recyclage de l'aluminium nécessite moins de 5 p. 100 de l'énergie utilisée pour fabriquer la matière première. L'industrie de l'automobile est la plus grande consommatrice d'aluminium de deuxième fusion, elle utilise 80 p. 100 de la production soit par l'achat direct ou par l'intermédiaire des mouleurs qui fournissent des pièces d'automobile. La demande pour des véhicules plus légers étant en hausse, on peut prévoir que la production d'aluminium de deuxième fusion augmentera considérablement.

En 1995, les plus grands producteurs d'aluminium de deuxième fusion étaient les États-Unis, le Japon et l'Allemagne. Le Canada a produit environ 86 000 t d'aluminium de deuxième fusion en 1995. Au Canada, environ 1,5 milliard de contenants d'aluminium sont récupérés et exportés aux États-Unis pour le recyclage qui atteint un taux d'environ 80 p. 100. Il existe aussi des installations pour le recyclage des canettes de boisson au Canada.

Voir aussiMÉTALLURGIE.