Aluminium

L'aluminium est l'élément métallique le plus abondant dans la croûte terrestre. Le minerai de bauxite est la principale source d'aluminium et contient les minéraux d'aluminium gibbsite, boehmite et diaspore. Aux États-Unis, l'aluminium est utilisé dans l'emballage, le transport et la construction. Comme il s'agit d'un mélange de minéraux, la bauxite elle-même est une roche et non un minéral. La bauxite est de couleur brun rougeâtre, blanche, beige et jaune beige. Elle présente un éclat terne à terreux et peut ressembler à de l'argile ou à de la terre.

Comme l'aluminium métal réagit avec l'eau et l'air pour former des oxydes et des hydroxydes poudreux, on ne trouve jamais d'aluminium métal dans la nature. De nombreux minéraux courants, y compris les feldspaths, contiennent de l'aluminium, mais l'extraction du métal de la plupart des minéraux est très énergivore et coûteuse. Par conséquent, la bauxite est la principale source d'aluminium dans le monde et fournit 99% d'aluminium métallique. Elle est également utilisée dans la production de corindon synthétique et de réfractaires alumineux.

La bauxite est le nom d'un mélange de minéraux similaires contenant des oxydes d'aluminium hydratés. Ces minéraux sont la gibbsite, le diaspore et la boehmite. La bauxite se forme lorsque la silice contenue dans les roches contenant de l'aluminium (c'est-à-dire les roches à forte teneur en feldspath) est emportée par le lavage (lessivage). Ce processus d'altération se produit dans les climats tropicaux et subtropicaux. C'est pourquoi de nombreux pays au climat tropical actuel, ou qui l'étaient autrefois, possèdent les plus grandes réserves de minerai de bauxite, comme le Brésil, la Jamaïque, la Guinée et l'Australie.

Les sources alternatives d'aluminium pourraient un jour inclure l'argile kaolinique, les schistes bitumineux, l'anorthosite minérale et même les déchets de charbon. Toutefois, tant que les réserves de bauxite resteront abondantes et que les coûts de production seront faibles, les technologies permettant de transformer ces sources alternatives en alumine ou en aluminium métallique ne dépasseront probablement pas le stade expérimental.

Exploitation de la bauxite à ciel ouvert : IMAR 7ème édition
Environ 85%-90% de l'extraction mondiale de bauxite se fait à ciel ouvert, principalement en Chine, en Europe de l'Est et du Sud, et en Russie. Dans les exploitations à ciel ouvert, la bauxite est normalement extraite de strates d'une épaisseur typique de 4 à 6 m sous des morts-terrains pouvant atteindre 10 m d'épaisseur, recouverts d'une fine couche de terre arable et de la végétation associée. Dans certains sites miniers non métallurgiques, l'épaisseur des morts-terrains peut atteindre 70 m ou plus.
Les exploitations minières de bauxite à ciel ouvert peuvent utiliser des pelleteuses, des excavateurs à roue-pelle, des bulldozers, des draglines, des pelles mécaniques et des grattoirs pour extraire les morts-terrains du minerai. En outre, des draglines, des chargeurs frontaux et des pelles mécaniques sont couramment utilisés pour l'excavation et le chargement du minerai brut. Le chargement se fait généralement dans des camions de transport, ou directement dans des wagons ou sur des systèmes de convoyage, pour le transport vers les installations de traitement de la bauxite ou les stocks.

Exploitation souterraine de la bauxite : IMAR 7ème édition
En fonction de la nature de la bauxite, les exploitations souterraines utilisent généralement un ensemble de techniques d'extraction souterraine standard, qui comprennent la spéléologie en blocs combinée à des méthodes d'arrêt de retrait, d'arrêt sous-niveau, de tranchage par le haut, de longue taille et de chambres et piliers. L'afflux excessif d'eau est un problème important dans la plupart de ces mines, en particulier dans les galeries creusées sous la nappe phréatique karstique. Dans ces cas, des puits d'assèchement sont souvent forés pour abaisser le niveau d'eau actif sur le site de la mine.

Environ 85% de toute la bauxite extraite dans le monde sont utilisés pour produire de l'alumine destinée à être raffinée en aluminium. Un autre 10% produit de l'alumine qui est utilisée dans les produits chimiques, abrasifs et réfractaires. Les 5% de bauxite restantes sont utilisées pour fabriquer des abrasifs, des matériaux réfractaires et des composés d'aluminium.

La légèreté, la solidité et la résistance à la corrosion de l'aluminium sont des facteurs importants pour son application. L'aluminium métallique est utilisé dans les transports, les emballages tels que les canettes de boisson, la construction de bâtiments, les applications électriques et d'autres produits.

L'aluminium, troisième élément le plus abondant à la surface de la Terre, est apparemment inoffensif pour la vie végétale et animale.