Arvida, toujours à l’avant-garde de l’innovation
Les méthodes de fabrication de l’aluminium
La production de l’aluminium se déroule en deux étapes majeures : la conversion de la matière première, appelée “bauxite”, en alumine, et l’électrolyse de cette alumine pour extraire l’aluminium.
L’usine de raffinage est dédiée à la transformation de la bauxite en alumine. Elle subit un processus de filtration pour éliminer les impuretés ferreuses. Dans la méthode “sèche”, la bauxite est séchée, broyée, mélangée à du coke, puis chauffée à haute température. L’alumine est recueillie par précipitation. Ce mode de traitement convient aux bauxites moins pures, telles que l’anorthosite présente dans la région. À Arvida, la méthode de traitement à sec, utilisée dans les premières années, est remplacée par le procédé Bayer en 1935. On raffine maintenant une bauxite importée de Guyane selon ce procédé. La bauxite est mélangée à de la soude caustique dans un four à haute pression et température. Ensuite, le résultat est séparé des impuretés par filtration et précipitation, puis décomposé, lavé et calciné. Quel que soit le procédé de raffinage utilisé, on obtient finalement une poudre blanche, qui est l’alumine.
La deuxième étape, l’électrolyse de l’alumine, est également très énergivore. L’alumine est plongée dans une cuve revêtue de carbone contenant principalement du spathfluor (fluorite) et de la cryolithe. Un courant électrique à haute tension circule de l’anode, trempée dans le mélange d’alumine, à la cathode, constituée par le revêtement en carbone de la cuve. Ainsi, l’alumine est séparée de ses molécules d’oxygène et l’aluminium produit se dépose au fond de la cuve.
Image : Tenue de travail recommandée aux cuvistes. Crédit : Rio Tinto
Les anodes se consument et doivent être constamment remplacées, car environ trois quarts de tonne d’anode sont nécessaires pour chaque tonne d’aluminium produite. Ces anodes sont donc fabriquées sur place. On calcine du coke, on le pulvérise, on le mélange avec de la poix chaude, on presse le mélange dans des moules et on le fait cuire dans des fourneaux électriques. Ces anodes précuites sont ainsi obtenues. La technologie des cuves Soderberg, quant à elle, utilise des anodes “crues”. Bien qu’elle soit plus efficace, elle est également plus polluante. Elle est introduite à Arvida à partir de 1938.
Image : Un cuviste brise la croûte qui se forme à la surface du bain d’alumine. Crédit : Bibliothèque et Archives Canada
Images : Des ouvriers forent de la bauxite dans des wagons pour le déchargement à l’usine de minerai d’Arvida. Des ouvriers, à l’usine Alcan Aluminium Limitée d’Arvida, surveillent un convertisseur rotatif qui transforme le courant alternatif provenant de la centrale électrique Shipshaw en courant continu. Crédit : Bibliothèque et archives Canada
En 2013, Rio Tinto Alcan inaugure à Arvida 38 salles de cuves utilisant une nouvelle technologie appelée “AP60” (pour “Aluminium Pechiney 600 000 ampères”). Ce nouveau procédé d’électrolyse, basé sur l’utilisation d’un courant de très haute intensité, profite de la disponibilité d’hydroélectricité à Arvida, ce qui accélère considérablement la production tout en réduisant radicalement les émissions polluantes.
