Le contexte de l’aluminium
Le cours de l’aluminium a atteint son plus haut niveau depuis près de 13 ans le 14 septembre 2021.
La combinaison de deux facteurs est responsable de cet envol :
- La demande d’aluminium est particulièrement forte en ce moment et la Chine rationne sa production pour ne pas consommer trop d’électricité afin de tenir ses engagements de réduction de ses émissions de carbone. Ceci baisse la production de l’aluminium primaire ;
- Le coup d’état en Guinée a également joué un rôle. En effet, la Guinée est le deuxième producteur de Bauxite au monde. Derrière l’Australie et devant la Chine.
Pourquoi la bauxite est liée à l’aluminium ? C’est à partir de ce minerai que l’on fabrique principalement l’aluminium.
Comment est fabriqué l’aluminium ?
1,5 milliard de tonnes d’aluminium ont été produites depuis 1888.
En 2019, 75 % de tout l’aluminium jamais produit est encore utilisé à des fins productives.
Deux process industriels sont utilisés pour obtenir de l’aluminium :
1-Aluminium primaire
L’aluminium primaire est directement obtenu à partir de l’exploitation du minerai de bauxite. Pour 1 tonne d’aluminium, il faut 4 tonnes de bauxite desquelles on extrait 2 tonnes d’alumine.
Voici les étapes de fabrication :
- Extraction de la bauxite
- Production de l’alumine : on attaque la bauxite par de la soude, celle-ci est diluée pour obtenir une poudre blanche. C’est l’alumine. L’alumine est produite près des zones d’extraction de la bauxite.
- L’alumine est ensuite dissoute et un procédé d’électrolyse, extrêmement couteux en énergie, intervient. De l’aluminium liquide est obtenu. Celui-ci est conduit en fonderie pour être traité et mis en forme.
- Solidification : A l’aide d’éléments d’addition (Mg, Si, Zn, Cu, Fe,…) ajoutés à différentes teneurs, différents alliages d’aluminium sont créés avec des caractéristiques spécifiques.
2-Aluminium secondaire
L’aluminium est 100% recyclable. Via une seconde fusion, son recyclage réduit son empreinte carbone : seulement 5% de l’énergie nécessaire à produire de l’aluminium primaire.
En France aujourd’hui, 50% de la production d’aluminium est issue du recyclage et notamment pour l’aérospatiale, la défense, l’emballage, l’automobile, le bâtiment etc.
Propriétés : Pourquoi l’aluminium est très utilisé ?
L’aluminium est léger, résistant, recyclable.
Il conduit l’électricité et la chaleur. Il résiste à la corrosion et il est malléable.
La densité de l’aluminium est de 2.7 g/cm3. Il est environ 3 fois plus léger que le cuivre ou encore le fer.
L’aluminium est partout. Les principaux débouchés pour les produits en aluminium sont le transport, la construction de bâtiments, l’emballage et l’ingénierie.
La spectrométrie XRF, LIBS et l’aluminium
Les spectromètres XRF (x-ray fluorescence) et LIBS (laser induced breakdown spectroscopy) portables sont utilisés pour trier et identifier la composition des échantillons métalliques.
Ces appareils peuvent être utiles à toutes les étapes industrielles de la production d’aluminium : partout où il est nécessaire d’effectuer une analyse de composition ou un contrôle (analyse du minerai, contrôle des compositions de coulées en fonderie, contrôle qualité lors de l’usinage, tri lors du recyclage). Il est par exemple indispensable de bien maîtriser le contrôle de la composition des alliages avant remplissage du four pour la fabrication de l’aluminium secondaire.
La spectrométrie XRF et LIBS au service du recyclage de l’aluminium
Avec la hausse des cours, il devient de plus en plus intéressant et rentable d’effectuer un tri précis des alliages aluminiums.
Les spectromètres portables sont aujourd’hui très répandus sur les parcs à ferraille pour trier les déchets métalliques. Si les recycleurs les utilisent actuellement principalement pour le tri d’alliages d’inox, spéciaux, cuivreux, etc. ils peuvent également être un outil très précieux pour la séparation des différentes familles d’aluminium.
Quand il s’agit d’alliages d’aluminium, le recycleur doit alors s’équiper d’une catégorie spécifique de spectromètres portables :
- Soit des analyseurs XRF, dotés de détecteurs SDD. Dans l’offre de Fondis Electronic, il s’agit des FEnX-T, Niton XL2 Plus, XL3t GOLDD+ et XL5 Plus
- Soit des analyseurs LIBS. Il s’agit du KT-100S
Ces différents spectromètres sont ainsi capables de déterminer la composition de l’ensemble des éléments présents dans les alliages aluminiums (Cu, Fe, Zn, Mn, Zr, Cr, Ti, etc.), y compris les éléments légers (Mg, Si, Li, etc.)
Avec nos spectromètres il est possible par exemple de :
- Séparer l’ensemble des grandes séries d’aluminium : série 1000 (Al 99%), série 2000 (Al-Cu), série 3000 (Al-Mn), série 4000 (Al-Si), Série 5000 (Al-Mg), Série 6000 (Al-Mg-Si) ;
- Séparer des alliages aussi communs et proches que 6061 et 6063 ;
- Séparer les aluminiums-lithium, utilisé dans l’industrie aéronautique ;
- Séparer l’AA7050 (0.15% de Zr) et l’AA7075 (0.2% de Cr).
