OCTOBRE LA H O U I L L E B L A N C H E
163
On a d ' a i l l e u r s p o u r cette v a l e u r d e z
u = i — z • 0 , 5 4 — 0,63 p
Si, par- e x e m p l e , o n a v a i t /3 = o,36 C1), o n a u r a i t :
£ — 0,028 u = o , 3 1 et, p a r s u i t e :
u 28
\ 3 i o J
O n p e u t d o n c , vu- le d e g r é d ' a p p r o x i m a t i o n à o b t e n i r , p r e n d r e :
B = = ( I _ P ) ( L _ _ £ .
et o n a u r a a l o r s
d'où
dz dt
dt
0 - 3) \ /
1n ( i —
P) V
7'
et c o m m e £ = o , p o u r z = o , o n a u r a :
Z = 2 Z
— ( l - r,) n ( l — 0)
et c o m m e , à la fin d e la c o m p r e s s i o n , z = 1—YJ, o n a u r a pour le temps t o t a l d e l a c o m p r e s s i o n :
T I-
3 )
ou a u x t e r m e s e n f- p r è s et e n r e m p l a ç a n t i) p a r sa v a l e u r
7
ou :
T= 2 ( i + o , i 3 a p ) ( 3 3 )
D ' a i l l e u r s , e n t e n a n t c o m p t e d e la r e l a t i o n (3a) et d e la valeur d e v,, o n p e u t a u s s i é c r i r e :
T mv0 \ e) ( 3 4 ) d'ailleurs les f o r m u l e s (22) et (33) q u i d o n n e n t le c o u p de bélier m a x i m u m e t la d u r é e d e la c o m p r e s s i o n , f o n t v o i r que, l a n t q u e /? e s t p e t i t , Ç,„ et T v a r i e n t l e n t e m e n t avec celte q u a n t i t é .
Dans ce q u i p r é c è d e , n o u s a v o n s s u p p o s é q u e la c o n d u i t e avait u n e s e c t i o n c o n s t a n t e é g a l e à S. S u p p o s o n s m a i n t e - nant q u ' e l l e se c o m p o s e d ' u n e série d e s e c t i o n s , la p r e m i è r e du côté d u d i s t r i b u t e u r , d e s e c t i o n S et de l o n g u e u r lx, la seconde d e s e c t i o n S., et d e l o n g u e u r l, a i n s i d e s u i t e , et s u p p o s o n s d e p l u s ces s e c t i o n s r a c c o r d é e s d e façon àfévi- ler les p e r l e s d e c h a r g e ; d é s i g n o n s d e p l u s p a r vl t v2, v3...
les vitesses m o y e n n e s d e l ' e a u d a n s les d i v e r s e s s e c t i o n s , o n aura p o u r la force v i v e totale d e l ' e a u d e la c o n d u i t e :
S W = - (/ Sv°- + !„S$vaa- + )
(') Ce qui correspondrait à un exemple que nous Imiterons plu* loin.
Mais, e n v e r t u d e l ' é q u a t i o n d e c o n t i n u i t é : Sr = S>P:, = S,v>
d e s o r t e q u e l ' o n a u r a :
et il suffira d e p o s e r :
/ = / , 4 . ^ 4 . ^ 4 .
o u , d, d2, ds é t a n t les d i a m è t r e s des différentes s e c t i o n s :
/ = / . + % £ + / ^ T + 0 5 ) p o u r ê t r e r a m e n é a u x f o r m u l e s e m p l o y é e s p l u s h a u t .
(A suivre.)
ÉLECTROMÉTALLURGIE
L ' I N D U S T R I E D E L ' A L U M I N I U M
Les p r o c é d é s a c t u e l s d e f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n i u m s o n t , d e p u i s q u e l q u e s a n n é e s , t o m b é s d a n s le d o m a i n e p u b l i c , et l ' i n d u s t r i e d e ce m é t a l v i e n t d e s u b i r u n e c r i s e é c o n o m i q u e assez a i g u ë ; e n se p r o l o n g e a n t , c e t t e c r i s e a u r a i t c e r t a i n e - m e n t e n t r a î n é des c o n s é q u e n c e s d é s a s t r e u s e s , d o n t n o t r e p a y s , p l u s p e u t - ê t r e q u e t o u t a u t r e , a u r a i t eu à souffrir.
L ' i n d u s t r i e d e l ' a l u m i n i u m a, e n effet, d e s a t t a c h e s p r o f o n - d é m e n t f r a n ç a i s e s , d a n s le p a s s é p a r s o n h i s t o i r e c h i m i q u e et é l e c t r o c h i m i q u e , d a n s le p r é s e n t p a r les m a t i è r e s p r e - m i è r e s q u ' e l l e utilise, a i n s i q u e p a r l ' i m p o r t a n c e , s a n s cesse g r a n d i s s a n t e , d e n o s u s i n e s .
A ces d i v e r s t i t r e s , l ' a l u m i n i u m est e n q u e l q u e s o r t e u n s u j e t d ' a c t u a l i t é p e r m a n e n t e , et d ' u n i n t é r ê t d ' a u t a n t p l u s g é n é r a l q u e les e m p l o i s d u m é t a l d e v i e n n e n t d e j o u r e n j o u r p l u s n o m b r e u x et finissent p a r s ' é t e n d r e à p r e s q u e t o u t e s les b r a n c h e s d e l ' a c t i v i t é i n d u s t r i e l l e . C'est cet a r g u m e n t d ' i n - t é r ê t g é n é r a l q u ' o n a fait v a l o i r à m e s y e u x , e t q u e j e p r é - s e n t e r a i c o m m e e x c u s e , p o u r j u s t i f i e r c e l l e m o d e s t e c o n t r i - b u t i o n v u l g a r i s a t r i c e , s u r u n e q u e s t i o n q u e l a n t d ' a u t e u r s c o m p é t e n t s o n t t r a i t é e a v a n t m o i
I. — L ' H I S T O I R E D E L'ALUMINIUM
L ' a l u m i n i u m p o s s è d e , vis-à-vis d e l ' o x y g è n e et d e la p l u - p a r i des m é t a l l o ï d e s , d e s affinités c h i m i q u e s e x t r ê m e m e n t é n e r g i q u e s . C'est p o u r c e t t e r a i s o n q u ' o n n e le r e n c o n t r e p a s à l'état l i b r e d a n s J a n a t u r e , e t q u ' o n n ' a p u , p e n d a n t l o n g t e m p s , r é u s s i r à le s é p a r e r , à l'état m é t a l l i q u e , d e ses c o m b i n a i s o n s n a t u r e l l e s o u artificielles.
A p r è s les t e n t a t i v e s i n f r u c t u e u s e s d e D a v y et d e B c r z c l i u s , W ô h l e r p a r v i e n t , e n 1827, à isoler l ' a l u m i n i u m , s o u s f o r m e (') Je ne puis faire ici la bibliographie du sujet ; mais je tiens, en raison de leur caractère original et parce que j ' y ai puisé certains ren- seignements, à signaler les nombreux articles do M. Pilaval, soit dans le Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils (novembre 190g), soit dans le Journal du. Four Electrique et de l'Electrolyse, publication à laquelle j'ai emprunté de précieuses données statistiques ; je citerai aussi une très intéressante étude de M, LOMN, parue dans les Annales des Mima j (novembre 1909).
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1911047
2 6 4 LÀ H O U I L L E B L A N C H E N ° i o
d ' u n e p o u d r e g r i s e , e n r é d u i s a n t l e c h l o r u r e d ' a l u m i n i u m p a r le p o t a s s i u m . E n i 8 / | 5 s e u l e m e n t , W ô h l e r o b t i e n t l ' a l u - m i n i u m e n g l o b u l e s m é t a l l i q u e s , assez g r o s p o u r p o u v o i r c o n s t a t e r e t d é c r i r e l e s p r i n c i p a l e s p r o p r i é t é s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s d e ce c o r p s . Vers i 8 5 o , l ' a l u m i n i u m p r é p a r é p a r le p r o c é d é W ô h l e r , v a l a i t p l u s d e i o o o f r a n c s le k i l o g r .
L E S PROCÉDÉS CHIMIQUES. — D e i 8 5 4 à 1867, l e c é l è b r e c h i m i s t e f r a n ç a i s , S a i n t e - C l a i r e D e v i l l e , s ' a t t a c h e à r e n d r e i n d u s t r i e l l e l a p r é p a r a t i o n d e l ' a l u m i n i u m ; il est o b l i g é d e c r é e r t o u t d ' a b o r d , d a n s c e b u t , l a f a b r i c a t i o n d u s o d i u m . S o n p r o c é d é , q u i r e s t e r a j u s q u ' e n 1886 l e s e u l p r o c é d é e x - p l o i t é , c o n s i s t e à r é d u i r e a u r o u g e p a r l e s o d i u m l e c h l o r u r e d o u b l e d ' a l u m i n i u m et d e s o d i u m , e n p r é s e n c e d ' u n f o n d a n t , la c r y o l i t h e , f l u o r u r e n a t u r e l d ' a l u m i n i u m e t d e s o d i u m .
C'est à S a i n t e - C l a i r e D e v i l l e q u ' o n d o i t d ' a v o i r o b t e n u p o u r la p r e m i è r e fois, e n l i n g o t s c o m p a c t s , l ' a l u m i n i u m p u r , et d ' e n a v o i r é t a b l i d é f i n i t i v e m e n t les p r o p r i é t é s c h i m i q u e s et p h y s i q u e s ; c'est l u i a u s s i q u i e n t r e v i t l ' a v e n i r r é s e r v é a u n o u v e a u m é t a l et q u i , à l a s u i t e d ' e s s a i s i n f r u c t u e u x d'affi-
n a g e , f o r m u l a c e t t e c o n s t a t a t i o n c a p i t a l e , d o n t l ' i m p o r t a n c e p r a t i q u e n e s a u r a i t ê t r e t r o p s o u l i g n é e : « L e c a r a c t è r e p a r - t i c u l i e r d e l a m é t a l l u r g i e d e l ' a l u m i n i u m , c'est q u ' i l f a u t , d u p r e m i e r j e t , o b t e n i r l e m é t a l p a r f a i t e m e n t p u r . I l e s t e x - t r ê m e m e n t i m p o r t a n t d e n e l i v r e r a u c o m m e r c e q u e d e l ' a l u - m i n i u m e n t i è r e m e n t e x e m p t d e l a s c o r i e , a u m i l i e u d e l a - q u e l l e i l , s ' e s t p r o d u i t ».
Le p r o c é d é S a i n t e - C l a i r e D e v i l l e , q u i a b a i s s a d e s u i t e le p r i x d e l ' a l u m i n i u m à 3 o o f r a n c s e n v i r o n l e k i l o g r a m m e , f u t d ' a b o r d e x p l o i t é à N a n t e r r e , p u i s r e p r i s à S a l i n d r e s (Gard) p a r l ' u s i n e P é c h i n e y , q u i allait, p e n d a n t p l u s d e 25 a n s , ê t r e la s e u l e f a b r i q u e d ' a l u m i n i u m d u m o n d e . Vers i 8 8 3 , l e p r i x d u m é t a l é t a i t l e n t e m e n t d e s c e n d u d e 3 o o fr. à / 1 0 0 f r . , et S a l i n d r e s p r o d u i s a i t p a r a n 2 à 3 t o n n e s , q u i suffisaient à la c o n s o m m a t i o n m o n d i a l e ; a u j o u r d ' h u i , l ' a l u m i n i u m n e c o û t e p a s 2 fr. l e k i l o g r . e t l e s u s i n e s f a b r i q u e n t p a r a n a5 000 t o n n e s d e m é t a l .
C e p e n d a n t , v e r s i 8 8 3 , l ' a c t i v i t é d e s c h e r c h e u r s s'éveilla.
D e s p e r f e c t i o n n e m e n t s f u r e n t a p p o r t é s a u p r o c é d é c h i m i q u e , n o t a m m e n t p a r W e b s t e r - C a s t n e r , d o n t les essais a b o u t i r e n t , e n 1887, à l a c r é a t i o n , p a r l ' A l u m i n i u m C o m p a n y , d ' u n e u s i n e à O l d b u r y , p r è s d e B i r m i n g h a m : l ' a l u m i n i u m é t a i t o b t e n u p a r a c t i o n , a u r o u g e - b l a n c , d u s o d i u m s u r u n m é - l a n g e d e f l u o r u r e et d e c h l o r u r e d ' a l u m i n i u m . L ' u s i n e d ' O l d - b u r y v é c u t 3 a n s , d e 1888 à 1891, é p o q u e d e l a n a i s s a n c e i n d u s t r i e l l e d u p r o c é d é é l e c t r o l y t i q u e .
L E S PROCÉDÉS ÉLECTROCHIMIQUES. — S i m u l t a n é m e n t , e n effet, d ' a u t r e s s a v a n t s e n t r e p r e n a i e n t d e s essais d e p r é p a r a - t i o n p a r v o i e é l e e t r o c h i m i q u e . L e s u n s a v a i e n t recours à l a t e c h n i q u e é l e c t r o t h e r m i q u e : ils e s p é r a i e n t , g r â c e à l a p u i s - s a n c e c a l o r i f i q u e d e l ' a r c v o l t a ï q u e , r é d u i r e l ' o x y d e d ' a l u m i - n i u m p a r l e c h a r b o n . L a r é d u c t i o n se p r o d u i t e n fait ; m a i s l ' a l u m i n i u m , m i s e n l i b e r t é , s ' u n i t p a r t i e l l e m e n t a u c h a r b o n p o u r d o n n e r d u c a r b u r e d ' a l u m i n i u m o u , p l u s e x a c t e m e n t , u n e f o n t e d ' a l u m i n i u m .
Les frères C o w l e s r é u s s i r e n t à t o u r n e r l a difficulté, e n o p é - r a n t l a r é d u c t i o n e n p r é s e n c e d ' u n m é t a l , t e l q u e l e c u i v r e o u le f e r , q u i s ' e m p a r a i t i m m é d i a t e m e n t d e l ' a l u m i n i u m ; o n o b t e n a i t d o n c , n o n p a s d e l ' a l u m i n i u m p u r , m a i s u n a l - l i a g e d ' a l u m i n i u m ( f e r r o - o u c u p r o - a l u m i n i u m ) . L e p r o c é d é f u t e x p l o i t é , d e 1886 à 1892, e n A n g l e t e r r e , à l ' u s i n e d e M i l t o n , q u i d i s p o s a i t d e 4 o o H P . Le f o u r a d o p t é é t a i t d u t y p e ù c h a u f f a g e p a r r é s i s t a n c e (fig. 1) : d a n s les p a r o i s latérales d e l a c u v e , é t a i e n t d i s p o s é e s o b l i q u e m e n t d e s é l e c t r o d e s , q u e
l ' o n p o u v a i t é l o i g n e r o u r a p p r o c h e r l ' u n e d e l ' a u t r e , à vo- l o n t é . Le f o u r é t a i t r e m p l i d ' u n m é l a n g e d ' a l u m i n e , de c h a r b o n et d e fer o u d e c u i v r e . L ' a l l i a g e f o n d u s ' a c c u m u l a i t s u r l a sole d u f o u r : l a t e n e u r e n a l u m i n i u m v a r i a i t e n t r e 5 et 10 % p o u r l e f e r r o - a l u m i n i u m , e n t r e 18 e t 3o % p o u r le c u p r o - a l u m i n i u m .
F I G . 1. — Four C O W L E S pour la fabrication J des alliages d'aluminium.
T o u s ces p r o c é d é s , c h i m i q u e s et é l e e t r o t h e r m i q u e s , al- l a i e n t d i s p a r a î t r e d e v a n t l a d é c o u v e r t e et l e r a p i d e dévelop- p e m e n t d e s p r o c é d é s é l e c t r o l y t i q u e s , b a s é s s u r l'action dé- c o m p o s a n t e s p é c i a l e d u c o u r a n t é l e c t r i q u e . Si l ' o n fait pas- ser d u c o u r a n t c o n t i n u d a n s u n c o m p o s é d ' a l u m i n i u m , m a i n t e n u à l ' é t a t d e f u s i o n i g n é e , l ' a l u m i n i u m e s l théori- q u e m e n t m i s e n l i b e r t é a u p ô l e n é g a t i f , à l a c a t o d e . Cette s é p a r a t i o n t h é o r i q u e n e c o r r e s p o n d p a s t o u j o u r s à u n e sé- p a r a t i o n effective, e t , si d i v e r s e s . c o n d i t i o n s e x p é r i m e n t a l e s f a v o r a b l e s , q u ' i l a d ' a b o r d fallu d é c o u v r i r , n e s o n t p a s réa- lisées s i m u l t a n é m e n t , l a f o r m a t i o n d ' a l u m i n i u m est insigni- f i a n t e , l e r e n d e m e n t d e v i e n t d é r i s o i r e o u da f a b r i c a t i o n im- p r a t i c a b l e .
de l'aluminium.
C'est à u n F r a n ç a i s , M. H é r o u l t , q u e r e v i e n t l'honneur d ' a v o i r d é c r i t l e p r e m i e r , p a r s o n b r e v e t d u 23 a v r i l 1886, le p r o c é d é é l e c t r o l y t i q u e , e m p l o y é e n c o r e a c t u e l l e m e n t , sous u n e f o r m e à p e i n e m o d i f i é e , d a n s u n g r a n d n o m b r e d'usines.
F I G . 2. — Four HÉROOLT pour la fabrication de l'aluminium.
OCTOBRE LA H O U I L L E B L A N C H E 2 6 5
Le p r o c é d é c o n s i s t e à é l e c t r o l y s e r l ' a l u m i n e , d i s s o u t e d a n s u n b a i n d e c r y o l i t h e e n f u s i o n . Ces m a t i è r e s s o n t c o n t e n u e s d a n s u n e c u v e , r e v ê t u e i n t é r i e u r e m e n t d e c h a r b o n , e n c o m - m u n i c a t i o n avec le p ô l e n é g a t i f d ' u n e d y n a m o , t a n d i s q u ' u n e a n o d e d e c h a r b o n p l o n g e d a n s le b a i n e t e s t r e l i é e a û pôle positif d e l a d y n a m o (fig, a ) . D a n s le p r o c é d é H é r o ù l t , le c o u r a n t é l e c t r i q u e f o u r n i t à l a fois l ' é n e r g i e n é c e s s a i r e à l a d é c o m p o s i t i o n d e l ' a l u m i n e , et l a c h a l e u r i n d i s p e n s a b l e p o u r a p p o r t e r et m a i n t e n i r e n f u s i o n les s u b s t a n c e s i n t r o d u i t e s d a n s le f o u r .
A b s t r a c t i o n faite d e t o u t e c o n s i d é r a t i o n s u r l a c o m p o s i - tion m ê m e d u m é l a n g e s o u m i s à l ' é l e c t r o l y s e , le c h a u f f a g e du b a i n , p a r p a s s a g e d u c o u r a n t à t r a v e r s u n é l e c t r o l y t e f o n d u , s a n s i n t e r v e n t i o n d ' a u c u n foyer c a l o r i f i q u e e x t é r i e u r , constituait, u n p r o g r è s décisif : c e m o d e d e c h a u f f a g e , et lui s e u l , p e r m e t t a i t l a m i s e e n œ u v r e i n d u s t r i e l l e d u p r o - cédé, t o u t e m p l o i d ' u n e s o u r c e e x t é r i e u r e d e c h a l e u r e n t r a î - n a n t u n e d e s t r u c t i o n r a p i d e d e s p a r o i s d u f o u r ,
f Q u e M. H é r o u l t a i t , o u n o n , e x p l i c i t e m e n t f o r m u l é , d a n s son p r e m i e r b r e v e t , c e t t e r e v e n d i c a t i o n d u c h a u f f a g e p a r effet .Toule, q u ' i l a i t e u , o u n o n , d è s c e t t e é p o q u e , p l e i n e c o n s c i e n c e d e l ' i m p o r t a n c e t e c h n i q u e d e c e t t e r e v e n d i c a - tion, c'est là u n p o i n t q u i a é t é , d e d i v e r s c ô t é s , m i s en d i s - cussion, e t q u i n e p a r a î t p o u r t a n t p a s offrir b e a u c o u p d ' i n - térêt, m ê m e a u p o i n t d e v u e d e s d r o i t s d ' a n t é r i o r i t é q u i s o n t g é n é r a l e m e n t r e c o n n u s à M . H é r o u l t .
E n effet, d è s lé i 5 a v r i l 1887, u n certificat d ' a d d i t i o n a u b r e v e t p r é c é d e n t d é c r i v a i t la p r é p a r a t i o n d e s alliages d ' a l u - m i n i u m , p a r é l e c t r o l y s e d e l ' a l u m i n e m a i n t e n u e e n fusion par l e c o u r a n t l u i - m ê m e , o u , e n d ' a u t r e s t e r m e s , à l ' a i d e d e l'action t h e r m i q u e et é l e c t r o l y t i q u e d u c o u r a n t é l e c t r i q u e sur l ' a l u m i n e . L a r e v e n d i c a t i o n e s t i c i f o r m e l l e , e t elle est a p p l i c a b l e a u b a i n m i x t e d ' a l u m i n e et d e c r y o l i t h e , p l u s fa- c i l e m e n t e n c o r e q u ' a u b a i n d ' a l u m i n e p u r e . D ' a i l l e u r s , en fait, les u s i n e s d e N e u h a u s e n et d e F r o g e s o n t , d è s le d é b u t de l e u r e x p l o i t a t i o n d e s p r o c é d é s H é r o u l t , a d o p t é l e chauf- fage p a r effet J o u l e . I l s e m b l e d o n c t r è s l o g i q u e d e se r a n g e r à l'avis d u p r o f e s s e u r B o r c h e r s et d e v o i r d a n s M. H é r o u l t l ' i n v e n t e u r d u « m o d e d e c h a u f f a g e l e p l u s p a r f a i t p o u r l'élec- trolyse d a n s u n e m a s s e f o n d u e ». O n p e u t a j o u t e r q u e la d i s - position g é n é r a l e d u f o u r H é r o u l t , t y p e 1887, a fait d e oet appareil l e p r o t o t y p e d u f o u r é l e c t r o m é t a l l u r g i q u e , à travail c o n t i n u p a r c o u l é e .
D a n s d e s b r e v e t s , l é g è r e m e n t p o s t é r i e u r s à celui d e M. H é - roult, d é p o s é s l e 9 j u i l l e t 1886 e t a c c o r d é s l e 2 avril 1889, l ' A m é r i c a i n H a l l r e v e n d i q u a i t l ' é l e c t r o l y s e d e l ' a l u m i n e dis- soute d a n s u n m é l a n g e c o m p l e x e d e f l u o r u r e s d ' a l u m i n i u m , de s o d i u m , d e c a l c i u m et m ê m e d e l i t h i u m , a d d i t i o n n é s a u besoin d e d i v e r s c h l o r u r e s , e n p a r t i c u l i e r d e c h l o r u r e d e s o d i u m .
La v a l e u r p r a t i q u e d e s b r e v e t s H a l l r é s i d e d a n s l ' i n t r o d u c - tion, e n o u t r e d e l ' a l u m i n e et d e l a c r y o l i t h e , d e s fluorures d ' a l u m i n i u m et d e c a l c i u m . P a r c o n t r e , ces b r e v e t s n e p r é - v o y a i e n t p a s l e c h a u f f a g e p a r effet J o u l e e t , l o r s q u e l a So- ciété a m é r i c a i n e d ' e x p l o i t a t i o n d e s p r o c é d é s H a l l v o u l u t , à l'instar d e s Sociétés f r a n ç a i s e s e t s u i s s e , f a b r i q u e r l ' a l u m i - n i u m d a n s d e s c u v e s chauffées é l e c t r i q u e m e n t , elle se t r o u v a en face d ' u n e o p p o s i t i o n l é g a l e , b a s é e s u r u n b r e v e t a n t é r i e u r de B r a d l e y , q u i p r é t e n d a i t p o s s é d e r l e d r o i t exclusif au chauffage p a r effet J o u l e , p o u r les o p é r a t i o n s é l c c t r o l y t i q u e s .
La p a t e n t e a m é r i c a i n e B r a d l e y , d é p o s é e p a r s o n a u t e u r en i 8 8 3 , n e f u t a c c o r d é e p a r l e P a t e n t Office, sous l e n ° 4 6 8 T/(8 , nue le 2 f é v r i e r 1892, a l o r s q u e l ' u s i n e d ' a l u m i n i u m d e New- K e n s i n g t o n f o n c t i o n n a i t d e p u i s d e u x a n s d é j à . E n 1896, p a r
u n a r r ê t q u e l ' o n s ' a c c o r d e à t r o u v e r s u r p r e n a n t , les t r i b u - n a u x d e s E t a t s - U n i s o n t p l a c é la f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n i u m , d a n s ce p a y s , s o u s l a d é p e n d a n c e d u brevet, B r a d l e y . Il est r é s u l t é d e celte d é c i s i o n q u e la f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n i u m est d e v e n u e l i b r e , e n A m é r i q u e , s e u l e m e n t à l ' e x p i r a t i o n d e ce b r e v e t , c'est-à-dire le 2 février 1909, alors q u ' e l l e l'est en F r a n c e d e p u i s 1901.
U n a n o u d e u x a p r è s MM. H é r o u l t et Hall, vers 1887-1888, M. M i n e t , e n c o l l a b o r a l i o n avec les frères B e r n a r d , e n t r e p r e - n a i t , à P a r i s , p u i s à Crcil, des r e c h e r c h e s i n t é r e s s a n t e s s u r l ' é l e c t r o l y s e , n o n p l u s d e l ' a l u m i n e , m a i s d u f l u o r u r e d ' a l u - m i n i u m , a d d i t i o n n é de d i v e r s a u t r e s sels, tels q u e f l u o r u r e d e s o d i u m e t c h l o r u r e d e s o d i u m . Ces essais, p o u r s u i v i s u l t é r i e u r e m e n t , d e 1891 à 189/1, à l ' u s i n e d e C a l y p s o , o n t c e r t a i n e m e n t c o n t r i b u é a u x p r o g r è s réalisés d a n s l ' i n d u s t r i e d e l ' a l u m i n i u m . Mais le p r o c é d é Minet n e p o u v a i t c o n d u i r e à d e s r é s u l t a t s p r a t i q u e s satisfaisants c l l ' a d d i t i o n d ' a l u m i n e f u t b i e n t ô t r e c o n n u e i n d i s p e n s a b l e : o n r e t o m b a i t , d è s l o r s , d a n s le p r o c é d é Hall, et p e u l - ê t r e m ê m e d a n s le p r o c é d é H é r o u i t . Le d e r n i e r f o u r d e M. Minet, c o m p o r t a i t d e u x électrodes m o b i l e s , d e p o l a r i t é s différentes ; ce dispositif d e s calodcs s u s p e n d u e s à côté d e s a n o d e s était, r é c e m m e n t e n c o r e , e m - p l o y é d a n s q u e l q u e s u s i n e s .
P R I N C I P E S DU PROCÉDÉ ACTUEL. - - Le p r i n c i p e f o n d a m e n t a l d u p r o c é d é a c t u e l c o n s i s t e , n o u s l ' a v o n s d i t , à é l e c t r o l y s e r d e l ' a l u m i n e d i s s o u t e d a n s la c r y o l i t h e f o n d u e , en p r é s e n c e d ' u n e a n o d e d e c h a r b o n . T h é o r i q u e m e n t , l'alumine, seule est d é c o m p o s é e p a r le c o u r a n t , si la t e n e u r d u b a i n en a l u - m i n e esl, suffisante : en effet, les c o r p s c o n s t i t u t i f s d e i'élec- t r o l y t e , c o n s i d é r é s d a n s l ' o r d r e s u i v a n t : a l u m i n e , f l u o r u r e d ' a l u m i n i u m , fluorure d e s o d i u m , p o s s è d e n t d e s c h a l e u r s de f o r m a t i o n , aussi b i e n q u e d e s t e n s i o n s i n i t i a l e s d'élec- t r o l y s e , d o n t les v a l e u r s croissent, d u p r e m i e r a u . t r o i s i è m e de ces c o r p s .
A i n s i , la f o r m a t i o n d ' a l u m i n i u m aurait, u n i q u e m e n t l i e u a u x d é p e n s d e l ' a l u m i n e , p a r scission d e la m o l é c u l e . L'alu- m i n i u m , m i s e n l i b e r t é à la c a l o d c , se r a s s e m b l e a u fond d u f o u r , t a n d i s q u e l ' o x y g è n e , l i b é r é à l ' a n o d e d e c h a r b o n , b r û l e le c a r b o n e , e n d o n n a n t d e l ' o x y d e d e c a r b o n e q u i se d é g a g e :
 la03 + 3 C = 2 A1 + 3 C 0
O n d o i t d o n c a v o i r , p a r k i l o g r . d ' a l u m i n i u m , u n e c o n s o m - m a t i o n m i n i m u m d e 667 g r a m m e s d e c a r b o n e e m p r u n t é a u x a n o d e s ; o r , celte c o n s o m m a t i o n a p u , d a n s c e r t a i n e s ; c i r c o n s t a n c e s é m i n e m m e n t f a v o r a b l e s , osciller e n t r e 600 et 65o g r a m m e s s e u l e m e n t , les p e r l e s m ê m e s , p a r d é s a g r é g a - t i o n m é c a n i q u e d e s é l e c t r o d e s , é t a n t c o m p r i s e s d a n s ce chif- fre. O n e s t , p a r s u i t e , o b l i g é d ' a d m e t t r e q u ' u n e p a r t i e d e l ' o x y g è n e d e l ' a l u m i n e s ' é c h a p p e s o u s f o r m e d e g a z c a r b o - n i q u e et q u e la d é c o m p o s i t i o n est p a r t i e l l e m e n t r é a l i s é e d ' a p r è s l ' é q u a t i o n :
2 A 1203 + 3 G = * / | A1 + 3 C 02
Il f a u l r e m a r q u e r d ' a i l l e u r s q u e l ' o x y d e d e c a r b o n e , q u i se d é g a g e , b r û l e a u s s i t ô t a u c o n t a c t d e l'air, c l q u ' e n fait l a t r a n s f o r m a t i o n e n g a z c a r b o n i q u e est c o m p l è t e .
P r a t i q u e m e n t , la d é c o m p o s i t i o n é l e c t r o l y t i q u e n ' e s t p a s e x c l u s i v e m e n t l i m i t é e à l ' a l u m i n e ; l o r s q u e la t e n e u r d u b a i n e n a l u m i n e d e s c e n d a u - d e s s o u s d ' u n e c e r t a i n e v a l e u r , c o m m e a u s s i en p r é s e n c e d e c e r t a i n e s c o n d i t i o n s m a l c o n - n u e s , l e f l u o r u r e d ' a l u m i n i u m et Je fluorure d e s o d i u m d e la c r y o l i t h e s o n t , à l e u r t o u r , p a r t i e l l e m e n t é l e c t r o l y s é s . O n o b s e r v e à l ' a n o d e u n d é g a g e m e n t d e g a z fluorés (fluor, fluo-
2 6 6 LA H O U I L L E B L A N C H E
r u r e d e c a r b o n e o u fluorure de s i l i c i u m ) et o n c o n s t a t e p a r - fois à l a c a t o d e u n e s é p a r a t i o n d e s o d i u m , m é t a l d o n t l'exis- t e n c e , m ê m e e n q u a n t i t é t r è s faible, d a n s l e m é t a l f a b r i q u é
c o n s t i t u e u n e i m p u r e t é d e s p l u s p r é j u d i c i a b l e s à l a q u a l i t é de l ' a l u m i n i u m , q u ' i l r e n d f a c i l e m e n t a l t é r a b l e .
P o u r m a i n t e n i r c o n s t a n t e la c o m p o s i t i o n d u b a i n , p o u r s u p p r i m e r t o u t e é l e c t r o l y s e p a r a s i t e , i l e s t d o n c n é c e s s a i r e d e c o m p e n s e r les p e r t e s s u b i e s p a r le b a i n et d ' a j o u t e r , à i n t e r v a l l e s d e t e m p s s u f f i s a m m e n t r a p p r o c h é s , d e l ' a l u m i n e et, é v e n t u e l l e m e n t , u n p e u d e c r y o l i t h e .
M a i s , p o u r d e m u l t i p l e s r a i s o n s , o n a é t é c o n d u i t à i n c o r - p o r e r , e n o u t r e , a u b a i n u n e q u a n t i t é p l u s o u m o i n s g r a n d e d e c e r t a i n s sels, e t , e n p a r t i c u l i e r , d e f l u o r u r e d e c a l c i u m , d e f l u o r u r e s d ' a l u m i n i u m et m ê m e d e c h l o r u r e d e s o d i u m . Ce s o n t p r i n c i p a l e m e n t la n a t u r e e t l a p r o p o r t i o n d e ces sels, d e ces fondants, q u i d i f f é r e n c i e n t les m o d e s d e f a b r i c a t i o n d e s d i v e r s e s u s i n e s d ' a l u m i n i u m .
T o u t d ' a b o r d , l ' i n t r o d u c t i o n d e ces f o n d a n t s a p o u r r é - s u l t a t e s s e n t i e l d ' a b a i s s e r l a t e m p é r a t u r e d e f u s i o n d u b a i n . E n effet, p o u r d e s t e n e u r s e n a l u m i n e d e o à 20 %, l e m é - l a n g e d e c r y o l i t h e et d ' a l u m i n e f o n d à d e s t e m p é r a t u r e s v a r i a n t i r r é g u l i è r e m e n t d e 9200 à 1 ooo°, et g é n é r a l e m e n t v o i s i n e s d e 1 ooo°; a u:d e s s u s d e 20 % d ' a l u m i n e , le p o i n t d e f u s i o n c r o i t r a p i d e m e n t . L ' a d d i t i o n d e fluorure d ' a l u m i - n i u m et d e fluorure d e c a l c i u m a b a i s s e à 8oo°-85o° l a t e m p é - r a t u r e d e f u s i o n d u m é l a n g e d ' é l e c l r o l y t e s , et p e r m e t d e p o r t e r , a u b e s o i n , à 3o % l a t e n e u r e n a l u m i n e . E n a j o u - t a n t , a u x sels p r é c é d e n t s , d u c h l o r u r e d e s o d i u m , o n a r r i v e à p r é p a r e r u n b a i n f o n d a n t v e r s 7000 ; il est v r a i q u e l e c h l o r u r e d e s o d i u m se v o l a t i l i s e assez v i t e à l a t e m p é r a t u r e d ' é l e c t r o l y s e , q u i , p a r s u i t e , s'élève p r o g r e s s i v e m e n t . C e p e n - d a n t , l ' a u g m e n t a t i o n t e m p o r a i r e d e f u s i b i l i t é , q u i r é s u l t e d e l ' e m p l o i d u sel m a r i n , est s o u v e n t u t i l i s é e p o u r la m i s e e n m a r c h e r a p i d e d ' u n f o u r .
E n r é s u m é , p a r l ' a d d i t i o n d e f o n d a n t s , o n o b t i e n t u n b a i n d ' é l e c t r o l y s e , d o n t la t e m p é r a t u r e m o y e n n e , s u i v a n t la p r o p o r t i o n et l a n a t u r e d e s sels i n t r o d u i t s , est, e n f o n c t i o n - n e m e n t n o r m a l , d e 8oo° à 9000. D a n s ces c o n d i t i o n s , le r e n d e m e n t e n a l u m i n i u m est m e i l l e u r , c a r la différence e n t r e l a t e m p é r a t u r e d ' é l e c t r o l y s e et l a t e m p é r a t u r e d e f u s i o n d e l ' a l u m i n i u m (65o°) est m o i n s g r a n d e ; la d e n s i t é d e c o u r a n t , n é c e s s a i r e p o u r e n t r e t e n i r , p a r effet J o u l e , l a f u s i o n d u b a i n , p e u t ê t r e a b a i s s é e à 70 o u ,80 a m p è r e s p a r d é c i - m è t r e c a r r é d ' a n o d e ; e n f i n , l a t e n s i o n a u x b o r n e s d u f o u r p e u t ê t r e m a i n t e n u e e n t r e 7 et 8 v o l t s , d ' o ù m o i n d r e d é - p e n s e d ' é n e r g i e .
L ' e m p l o i d e f o n d a n t s a p o u r a u t r e c o n s é q u e n c e i m p o r - t a n t e d e d i m i n u e r l a d e n s i t é d u b a i n , et d e faciliter, p a r l à , l ' a c c u m u l a t i o n , s u r la sole d u f o u r , d e l ' a l u m i n i u m f o n d u , q u i est e x t r a i t p é r i o d i q u e m e n t p a r c o u l é e . Voici, e n effet, q u e l l e s s o n t les d e n s i t é s , à l ' é t a t solide et à l'état l i q u i d e , d u m é t a l et d e d e u x é l e c t r o l y t e s t y p e s , s a n s et avec f o n d a n t :
DENSITÉS A L'ÉTAT
PRODUITS ^ ,. — , Différences Solide Liquide
Aluminium 2,66 2,54
Oyoljthe saturée d'APO3 2,90 2,35 ' ' ^
Cryolithe (1 mol.)+ AlaF* (2 mol)
saturés d'APO8 2,98 2,14 ° 'z ï
O n v o i t q u ' à l ' é t a t solide, l ' a l u m i n i u m est p l u s l é g e r q u e l ' é l e c t r o l y t e ; à l ' é t a t l i q u i d e , a u c o n t r a i r e , i l est d é j à u n p e u p l u s l o u r d q u e l a c r y o l i t h e e n f u s i o n , s a t u r é e d ' a l u -
m i n e . Mais, c o m m e l a différence d e s d e n s i t é s n ' e s t p a s très g r a n d e et q u ' e l l e d e v i e n t d ' a u t a n t p l u s f a i b l e q u e la tempé- r a t u r e d ' é l e c t r o l y s e est p l u s b a s s e , il suffirait d ' u n e variation d e c o m p o s i t i o n d e l ' é l e c t r o l y t e o u d ' u n e c h u t e b r u s q u e de t e m p é r a t u r e , p o u r q u e l ' a l u m i n i u m , d e v e n a n t p l u s léger q u e le b a i n , v i e n n e s u r n a g e r à la s u r f a c e , a u l i e u de se ras- s e m b l e r a u f o n d d e l a c u v e .
C e t t e i n v e r s i o n d e s d e n s i t é s n ' e s t p a s s e u l e m e n t u n e pos- s i b i l i t é t h é o r i q u e ; elle se p r o d u i t p a r f o i s et c o n s t i t u e u n . a c c i d e n t , fort e n n u y e u x , d e f a b r i c a t i o n , c a r i l p e u t néces- siter la m i s e h o r s s e r v i c e , m o m e n t a n é e , d e l a c u v e . O n cher-"
c h e à éviter ce g r a v e i n c o n v é n i e n t , e n d i m i n u a n t la densité d u b a i n p a r a d d i t i o n d e f o n d a n t s ; e n se r e p o r t a n t au t a b l e a u p r é c é d e n t , o n v e r r a q u e l ' i n t r o d u c t i o n d e d e u x molé- c u l e s d e fluorure d ' a l u m i n i u m p o u r 1 m o l é c u l e d e cryolithe a p o u r effet d e d o u b l e r la différence d e s d e n s i t é s d u métal el de l ' é l e c t r o l y t e à l'état l i q u i d e .
11 e s t enfin u n p r i n c i p e f o n d a m e n t a l , f o r m u l é déjà par Sle-Claire D e v i l l e , d o n t l ' i n d u s t r i e d e l ' a l u m i n i u m ne doit, e n a u c u n c a s , se d é p a r t i r . Le m é t a l n ' e s t a p t e à remplir la p l u p a r t d e s e m p l o i s p o u r l e s q u e l s il est p r é c o n i s é , qu'à la c o n d i t i o n d ' ê t r e obLcnu a u s s i p u r q u e p o s s i b l e ; et cela, dans les c u v e s d e f a b r i c a t i o n m ê m e s , p u i s q u ' o n n e c o n n a î t jus- q u ' i c i a u c u n p r o c é d é p r a t i q u e d ' a f f i n a g e d e l ' a l u m i n i u m . P o u r a t t e i n d r e ce r é s u l t a t , il est i n d i s p e n s a b l e d e p a r t i r de m a t i è r e s p r e m i è r e s p u r e s ; c'est e n effet u n fait d'expérience, p r é v u p a r la t h é o r i e , q u e t o u t e s les i m p u r e t é s contenues d a n s l ' a l u m i n e , la c r y o l i t h e , les f o n d a n t s , e t m ê m e dans les é l e c t r o d e s , se r e t r o u v e n t d a n s le m é t a l . 11 r é s u l t e de là la n é c e s s i t é d ' u n e p u r i f i c a t i o n m i n u t i e u s e d e s matières p r e m i è r e s e n t r a n t d a n s la f a b r i c a t i o n , n é c e s s i t é q u i a con- d u i t les p r o d u c t e u r s d ' a l u m i n i u m à i n s t a l l e r , e n o u t r e ' d e l e u r s u s i n e s à a l u m i n i u m , d e s é t a b l i s s e m e n t s annexes», où ils p u r i f i e n t l e u r s m a t i è r e s p r e m i è r e s p a r d e s méthodes a p p r o p r i é e s .
IL — L E S M A T I E B E S P R E M I E R E S
A l ' i n d u s t r i e d e l ' a l u m i n i u m , se r a t t a c h e n t d o n c , en fait, les d i v e r s e s i n d u s t r i e s r e l a t i v e s a u x p r o d u i t s q u ' e l l e utilisé, et il est l o g i q u e , a v a n t d ' a b o r d e r l a f a b r i c a t i o n m ê m e du m é t a l , d e se r e n d r e c o m p t e d e l a n a t u r e d e ces matières p r e m i è r e s el d u t r a i t e m e n t a u q u e l o n les s o u m e t .
A) Bauxite
L ' a l u m i n e e s t e n s o m m e , l a m a t i è r e p r e m i è r e principale, celle q u i fait les frais de l ' é l e c t r o l y s e et c'est elle q u i nous o c c u p e r a t o u t d ' a b o r d .
L ' a l u m i n e p u r e est t r è s r a r e d a n s l a n a t u r e et il faut l ' e x t r a i r e , p a r affinage, d ' u n m i n e r a i . L e seul c o m p o s é na- t u r e l d ' o ù l ' o n a i t r é u s s i , j u s q u ' i c i , à r e t i r e r d e l'alumine, p r o p r e à l a f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n i u m , c'est la bauxite, alu- m i n e h y d r a t é e i m p u r e , c o n t e n a n t c o m m e p r i n c i p a u x élé- m e n t s é t r a n g e r s , d e l ' o x y d e f e r r i q u e , d e l a silice et d e l'acide t i t a n i q u e . Il existe b e a u c o u p d e v a r i é t é s d e b a u x i t e , dans l e s q u e l l e s -les i m p u r e t é s se r e n c o n t r e n t e n p r o p o r t i o n s très v a r i a b l e s ; m a i s les difficultés d ' o b t e n t i o n d e l ' a l u m i n e pure s o n t d ' a u t a n t p l u s g r a n d e s q u e l a b a u x i t e r e n f e r m e davan- t a g e d e silice : d è s q u e l a t e n e u r e n S i O2 a t t e i n t environ 6 % , le m i n e r a i est i n u t i l i s a b l e ; à p a r t i r d e 3 % , le traite- m e n t d e v i e n t d é l i c a t et p e u efficace.
Or, il se t r o u v e à la fois q u e les g i s e m e n t s d e bauxite les p l u s n o m b r e u x el les p l u s a b o n d a n t s s o n t situés dans n o t r e p a y s el q u e n o t r e m i n e r a i est- l e p l u s p a u v r e e n silice, le s e u l q u i p u i s s e ê t r e f a c i l e m e n t p u r i f i é . Il r é s u l t e de là ce
OCTOBRE LA H O U I L L E BLANCHE 267
fait d ' u n e i m p o r t a n c e é c o n o m i q u e c o n s i d é r a b l e , q u e la p r o - duction m o n d i a l e d ' a l u m i n i u m est j u s q u ' i c i s u b o r d o n n é e à ]a c o n s o m m a t i o n d e la b a u x i t e f r a n ç a i s e .
Les b a u x i t e s s o n t p l u s o u m o i n s colorées e n r o u g e , s u i - vant l e u r t e n e u r e n F e203. Les v a r i é t é s b l a n c h e s , q u i p a r a i s - sent les p l u s p u r e s , s o n t e n g é n é r a l les p l u s r i c h e s e n S i O2, et p a r s u i t e i m p r o p r e s à la p u r i f i c a t i o n . Les b a u x i t e s r o u g e s , riches e n F e203, q u ' i l est facile d ' é l i m i n e r , s o n t a u c o n t r a i r e celles q u i s o n t les p l u s e m p l o y é e s . Les b a u x i t e s , l i v r é e s a u c o m m e r c e e n v u e d e la f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n e , s o n t s o u - vent o b t e n u e s p a r c o u p a g e s d e m i n e r a i s p u r s et d e m i n e r a i s moins p u r s ; l e u r c o m p o s i t i o n , s o i g n e u s e m e n t fixée p a r l'analyse d a n s c h a q u e cas p a r t i c u l i e r , p e u t v a r i e r e n t r e cer- taines l i m i t e s q u i s o n t e n g é n é r a l les s u i v a n t e s . La t e n e u r m o y e n n e ë n A1203- est 07 à 60 % ; elle p e u t a t t e i n d r e p a r f o i s fi el m ê m e So % , l ' u n i t é d ' a l u m i n e a u - d e s s u s d e 60 % d o n - nant l i e u à u n e p r i m e p a y é e p a r l ' a c h e t e u r . La p r o p o r t i o n de S i O2 n e d o i t p a s d é p a s s e r 3 % ; a u - d e s s o u s d e 2 %, l ' a c h e - teur p a i e u n e p r i m e p r o p o r t i o n n e l l e à la d i m i n u t i o n d e teneur. La p r o p o r t i o n d e F e203 p e u t s'élever d e 10 à i 5 e l même 2:5 % ; à p a r t i r d e i 5 %, le v e n d e u r a c c o r d e g é n é - ralement u n e r é d u c t i o n p a r u n i t é s u p p l é m e n t a i r e d e F e203. Enfin, les b a u x i t e s r e n f e r m e n t e n o u t r e 10 à 20 % d ' e a u , 1 à 2 % d ' a c i d e t i t a n i q u e , a v e c u n p e u d e c h a u x , d e magnésie, d e m a t i è r e s o r g a n i q u e s el, p o u r c e r t a i n s m i n e - ' rais, de faibles q u a n t i t é s d e v a n a d i u m . Le p r i x d u m i n e r a i peut ê t r e e s t i m é à 10 f r a n c s la t o n n e , p r i s e à la c a r r i è r e , et 16 à 20 f r a n c s la t o n n e , r e n d u e à l ' u s i n e o u e m b a r q u é e .
Les c e n t r e s d e g i s e m e n t s d e b a u x i t e s o n t s i t u é s d a n s le midi d e la F r a n c e , cri p a r t i c u l i e r d a n s les d é p a r t e m e n t s d u Var, d e l ' H é r a u l t , des B o u c h e s - d u - R h ô n e , d e l ' A r i è g e et d u Gard. Voici, p o u r le s e u l d é p a r t e m e n t d u Var, les s t a t i s t i - ques officielles d e 1906, 1906 e l 1907, c o n c e r n a n t l ' e x t r a c - tion d e la b a u x i t e :
1905 1906 1907'
Nombre de carrières Nombre d'ouvriers
17 93 04 76.300 85 000
32 542 65.700 60.000
45 771 iSo.ooo 36o.ooo Tonnes de bauxite expédiées...
Tonnes de bauxite en stock
17 93 04 76.300 85 000
32 542 65.700 60.000
45 771 iSo.ooo 36o.ooo L ' a c c r o i s s e m e n t c o n s i d é r a b l e d e l ' e x t r a c t i o n e n 1907 c o r - respond à l ' a u g m e n t a t i o n d e la p u i s s a n c e d e la p r o d u c t i o n des u s i n e s d ' a l u m i n i u m ; l ' i m p o r t a n c e d u s t o c k , à la m ê m e époque, est u n s i g n e a v a n t - c o u r e u r d e l a c r i s e d e 1908, e n ce sens q u e les d e m a n d e s e n m i n e r a i s o n t d é j à i n f é r i e u r e s aux p r é v i s i o n s .
En T909, l a c o n s o m m a t i o n t o t a l e d e b a u x i t e f r a n ç a i s e a dépassé 200 000 t o n n e s e l elle a t t e i n d r a v r a i s e m b l a b l e m e n t -iooooo t o n n e s e n 1910. Il y a d e u x a n s e n c o r e , la m a j e u r e partie de c e t t e b a u x i t e é t a i t e x p o r t é e en A l l e m a g n e , e n An- gleterre et a u x E t a t s - U n i s ; a u IE R m a r s , ce d e r n i e r p a y s a v a i t déjà c o m m a n d é , p o u r c e t t e a n n é e , 60 000 t o n n e s d e m i n e - rai C e p e n d a n t les e x p o r t a t i o n s t e n d e n t à d i m i n u e r : elles étaient e n 1907, d e 4 i o o o o t . , e n 1908 d e 107000 t. el en 1909 de 90 000 t . C e t t e d é c r o i s s a n c e d e chiffre d ' e x p o r t a t i o n est d ' u n h e u r e u x a u g u r e , c a r elle t é m o i g n e q u e la b a u x i t e est de p l u s e n p l u s t r a i t é e d a n s le p a y s d ' o r i g i n e , e n F r a n c e .
B) Alumine
L ' a b a i s s e m e n t d u p r i x d e r e v i e n t d e l ' a l u m i n i u m d é p e n - dant en m a j e u r e p a r t i e d e la d i m i n u t i o n d e c e l u i d e l ' a l u - mine, o n c o n ç o i t q u e l a p u r i f i c a t i o n d e la b a u x i t e , e n v u e de l ' o b t e n t i o n d ' a l u m i n e p u r e , est u n e q u e s t i o n d ' u n e i m -
p o r t a n c e e x t r ê m e . A v a n t d e l ' a b o r d e r , il n ' e s t pas i n u t i l e d e r a p p e l e r b r i è v e m e n t q u e l l e s s o n t , p a r m i les p r o p r i é t é s d e l ' a l u m i n e , celles q u i n o u s i n t é r e s s e n t p l u s s p é c i a l e m e n t , a u p o i n t d e v u e i n d u s t r i e l .
L ' a l u m i n e est i n s o l u b l e d a n s l ' e a u , soit, à l'étal h y d r a t é , soit à l'état a n h y d r e . C'est u n o x y d e i n d i f f é r e n t , s ' u n i s s a n t a u s s i b i e n a u x acides p o u r f o r m e r d e s sels d ' a l u m i n i u m , q u ' a u x b a s e s fortes p o u r d o n n e r des a l u m i n a t e s . Les a l u - m i n a t e s a l c a l i n s s o n t s o l u b l c s d a n s l ' e a u , m a i s p e u stables : ils se d é c o m p o s e n t f a c i l e m e n t , e n a b a n d o n n a n t d e l ' a l u m i n e h y d r a t é e i n s o l u b l e . Celle-ci, chauffée, p e r d p e u à p e u s o n e a u , e t d e v i e n t a n h y d r e a u - d e s s u s d e 1 o o o ° . L ' a l u m i n e a n h y d r e f o n d à la t e m p é r a t u r e d u f o u r é l e c t r i q u e ; elle est alors t r è s d u r e el p r e s q u e i n a t t a q u a b l e p a r les acides et les bases o r d i n a i r e s .
Les d i v e r s p r o c é d é s d e f a b r i c a t i o n d e l ' a l u m i n e p u r e p e u - v e n t se r a t t a c h e r à d e u x m é t h o d e s g é n é r a l e s , c a r a c t é r i s é e s p a r le p r o c e s s u s c h i m i q u e c o n d u i s a n t à la p u r i l i c a l i o n . La m é t h o d e indirecte'consiste à e n g a g e r l ' a l u m i n e d e la b a u x i t e d a n s u n e c o m b i n a i s o n s o l u b l e d a n s l ' e a u , l ' a l u r n i n a t e d e soucie, t a n d i s q u e les i m p u r e t é s r e s t e n t à l'étal i n s o l u b l e ; d e la lessive p u r e d ' a l u m i n a l e , o n p r é c i p i t e e n s u i t e l ' a l u m i n e h y d r a t é e , (pie l'on t r a n s f o r m e f i n a l e m e n t p a r c a l c i n a l i o n e n a l u m i n e a n h y d r e . La m é t h o d e directe r e v i e n t à p r é c i p i t e r p a r voie i g n é e les i m p u r e t é s c o n t e n u e s d a n s la b a u x i l e , de s o r t e q u e l ' a l u m i n e s ' o b t i e n t d ' e m b l é e , eu u n e seule o p é r a - l i o n , à l ' é t a t p u r e l a n h y d r e .
i° MÉTHODE INDIRECTE. — Q u e l q u e soit le p r o c é d é d ' a t t a - q u e d e la b a u x i t e , le t r a i t e m e n t c h i m i q u e est t o u j o u r s p r é - c é d é d ' u n t r a i t e m e n t c a l o r i f i q u e et m é c a n i q u e , a y a n t p o u r b u t d e c h a s s e r l ' e a u d e c o n s t i t u t i o n d e la b a u x i t e et d ' a m e - n e r le m i n e r a i à l'élat de p o u d r e très One. A cet effet, la b a u x i t e est s o u m i s e à u n p r e m i e r b r o y a g e et à u n t a m i s a g e g r o s s i e r ( m a i l l e s d e 5 à 6 m m . ) , p u i s elle est. d é s h y d r a t é e p a r c h a u f f a g e à 700°-8oo° d a n s u n f o u r , e n g é n é r a l d u t y p e t o u r n a n t ; la c a l c i n a l i o n a - a u s s i p o u r r é s u l t a t d e d é t r u i r e les m a t i è r e s o r g a n i q u e s q u i r e t a r d e r a i e n t la c l a r i f i c a t i o n d e s lessives. A u s o r t i r d e s f o u r s , le p r o d u i t passe d a n s u n e série d ' a p p a r e i l s q u i l u i f o n t - s u b i r u n s e c o n d b r o y a g e et u n t a m i - s a g e t r è s fin, à t r a v e r s les toiles d e 120 à i 5 o m a i l l e s a u c e n - t i m è t r e . La b a u x i t e , a i n s i p r é p a r é e , est s o u m i s e a u t r a i t e - m e n t c h i m i q u e , q u i c o m p r e n d t r o i s p h a s e s : p r é p a r a t i o n d e s lessives d ' a l u m i n a l e d e s o u d e , p r é c i p i t a t i o n d e l ' a l u m i n e h y d r a t é e , c a l c i n a l i o n d e l ' a l u m i n e .
a) Préparation des lessives' d'aluminale de soude. — L'ex- t r a c t i o n d e l ' a l u m i n e à l'état d ' a l u m i n a l e d e s o u d e s'effectue soil p a r v o i e s è c h e ( p r o c é d é s D e v i l l c - P é c h i n e y o u P e n i a k o f f ) , soit p a r voie h u m i d e ( p r o c é d é s B a y e r ou V e r g é ) .
D a n s le procédé D E V I I - L B - P É C H I S E Y , q u i fut p e n d a n t l o n g - t e m p s le s e u l m o d e d ' a t t a q u e d e la b a u x i t e , le m i n e r a i c a l - c i n é et p u l v é r i s é est m é l a n g é à d u c a r b o n a t e d e s o d i u m a n h y d r e el c h a u f f é à 1 200°-i 5oo° d a n s u n f o u r à r é v e r - b è r e , fixe\>u m i e u x t o u r n a n t ; d a n s celte o p é r a t i o n , l ' a c i d e c a r b o n i q u e est m i s e n l i b e r t é el la s o u d e se c o m b i n e à l ' a l u - m i n i u m , p o u r d o n n e r l ' a l u r n i n a t e d e s o u d e . Au s o r t i r d u f o u r et a p r è s r e f r o i d i s s e m e n t , la m a t i è r e est t r a i t é e p a r d e l ' e a u a l c a l i n e b o u i l l a n t e , q u i d i s s o u t l ' a l u r n i n a t e d e s o u d e , t a n d i s q u e les i m p u r e t é s ( S i O2; F e203, T i O2) r e s t e n t à l ' é t a t i n s o l u b l e . P o u r t a n t , à la h a u t e t e m p é r a t u r e à l a q u e l l e a été p o r t é le m é l a n g e , u n e p e t i t e q u a n t i t é d e silice s'est c o m b i n é e aussi à l a s o u d e et a d o n n é d u s i l i c a t e d e s o u d e , q u i p a s s e e n s o l u t i o n a v e c l ' a l u r n i n a t e d e s o u d e . La lessive, d é c a n t é e , p u i s filtrée, c o n t i e n t d o n c , - e n o u t r e d e l ' a l u r n i n a t e , u n p e u d e silicate d e s o u d e . P o u r é l i m i n e r la silice, il est n é c e s s a i r e
2 6 8 LA H O U I L L E B L A N C H E
de chauffer p e n d a n t assez l o n g t e m p s la s o l u t i o n d a n s u n a u t o c l a v e à u n e p r e s s i o n d e 5 à 6 a t m o s p h è r e s ; d a n s ces conditions., la silice se d é p o s e p e u à p e u à l'état de silico- a l u m i n a t e de s o u d e . La s o l u t i o n , iiltrée à n o u v e a u , est p r ê t e p o u r la p r é c i p i t a t i o n d e l ' a l u m i n e .
Le procédé P E M A K O F F , r e l a t i v e m e n t r é c e n t , s e r a i t e x p l o i t é a c t u e l l e m e n t d a n s l ' u s i n e b e l g e d e Selzaëte, et, e n F r a n c e , à l ' u s i n e de M e n n e s s i s , q u i v i e n t d ' ê t r e m i s e en m a r c h e . E n v i - s a g é à l'état de r é g i m e , le p r o c é d é r e v i e n t à p r é p a r e r l ' a l u - m i n a t e de s o u d e , à p a r t i r d e la b a u x i t e et d u c h l o r u r e d e s o d i u m . Un m é l a n g e i n t i m e de b a u x i t e el de s u l f a t e de s o u d e est r é d u i t : soit p a r le c h a r b o n , avec d é g a g e m e n t d e gaz s u l f u r e u x el c a r b o n i q u e ; soit p a r le s u l f u r e de fer, avec d é g a g e m e n t de gaz s u l f u r e u x et f o r m a t i o n d ' o x y d e f e r r i q u e . La r é d u c t i o n s ' o p è r e à r a o o ° , d a n s u n four t o u r n a n t , l é g è - r e m e n t i n c l i n é , d e 3o m è t r e s de l o n g u e u r , q u i c o n s t i t u e la p a r t i e m é c a n i q u e o r i g i n a l e d u p r o c é d é Peniakoff. Le gaz s u l f u r e u x , q u i s ' é c h a p p e d u four, est m é l a n g é avec de l'air et de la v a p e u r d ' e a u , p u i s e n v o y é s u r d u c h l o r u r e d e so- d i u m , q u i est t r a n s f o r m é en sulfate de s o d i u m et acide c h l o - r y d r i q u e . Celui-ci csl c o n d e n s é à l'état de p r o d u i t m a r c h a n d ; le sulfate de s o d i u m sert à p u r i f i e r de n o u v e l l e s q u a n t i t é s de b a u x i t e . La m a t i è r e s o r t a n t des f o u r s est lessivée p o u r ex- t r a i r e l ' a l u m i n a t c de s o u d e et la s o l u t i o n filtrée esl t r a i t é e c o m m e d a n s le p r o c é d é p r é c é d e n t .
Le procédé B.AVEH a r e c o u r s , p o u r l ' a t t a q u e de la b a u x i t e , n o n p a s à la voie s è c h e , m a i s à la voie h u m i d e . Le m i n e r a i c a l c i n é et p u l v é r i s é est i n t r o d u i t , avec u n e s o l u t i o n d e s o u d e c a u s t i q u e , d e d e n s i t é i , 4 à i , 5 , d a n s u n a u t o c l a v e à d o u b l e e n v e l o p p e , chauffé à la v a p e u r el m u n i d ' u n a g i t a t e u r . La mass'e é l a n ! m a i n t e n u e e n a g i t a t i o n c o n s t a n t e , o n p r o l o n g e le c h a u f f a g e p e n d a n t 2 à 3 h e u r e s , à u n e p r e s s i o n de 5 à G a t m o s p h è r e s , soit v e r s i5o°-i6o°. D a n s ces c o n d i t i o n s ; l ' a l u m i n e pusse à l ' é t a t d ' a l u m i n a t e de s o u d e d i s s o u s , t a n d i s q u e la p r o p o r t i o n de silice s o l u b i l i s é e p a r la s o u d e est b i e n m o i n s élevée q u e d a n s le p r o c é d é P é c h i n e y . La lessive alca- l i n e , au s o r t i r des a u t o c l a v e s , ' est é t e n d u e d ' e a u j u s q u ' à la d e n s i t é 1,20-1,25, clarifiée et s é p a r é e des b o u e s , p a r p a s s a g e a u x filtres-presses ; elle p e u t alors ê t r e i m m é d i a t e m e n t Iraitée en v u e de la p r é c i p i t a t i o n de l ' a l u m i n e .
C o m m e v a r i a n t e d u p r o c é d é B a y e r , il c o n v i e n t d e m e n - t i o n n e r le procédé V E R G É , q u i s u p p r i m e r a i t les p h a s e s p r é l i - m i n a i r e s c o û t e u s e s d u b r o y a g e et de la c a l c i n a f i o n d e la b a u x i t e . Le m i n e r a i , s i m p l e m e n t c o n c a s s é , est m é l a n g é à la s o l u t i o n de la s o u d e c a u s t i q u e , d a n s u n a u t o c l a v e de f o r m e s p é c i a l e . U n j e t de v a p e u r , à 5 a t m o s p h è r e s , p é n è t r e p a r le f o n d de l ' a u t o c l a v e , d o n t la p r e s s i o n i n t é r i e u r e n e d o i t pas d é p a s s e r 3 a t m o s p h è r e s ; ce j e t de v a p e u r p r o d u i t à la fois le c h a u f f a g e , n é c e s s a i r e à l ' a t t a q u e c h i m i q u e , cl la d é s a - g r é g a t i o n m é c a n i q u e des g r a i n s de b a u x i t e , p a r e n t r a î n e - m e n t et friction m u t u e l l e de ces g r a i n s les u n s c o n t r e les a u t r e s . P a r s u i t e de la t e m p é r a t u r e r e l a t i v e m e n t b a s s e (i25°- Ï35°), n l a q u e l l e s'effectue ici l ' a t t a q u e , la s o l u b i l i s a t i o n de la silice serait e n c o r e p l u s faible q u e p a r le p r o c é d é B a y e r : des b a u x i t e s h 6 % S i O2 d o n n e r a i e n t des lessives d ' a l u m i n a t e à o,4 S i O2 p o u r 100 A 1203, c'est-à-dire aussi p u r e s q u e celles o b t e n u e s p a r le p r o c é d é B a v e r , en p a r t a n t de b a u x i t e s à 3 % S i O2.
E n s o m m e , le p r o c é d é p a r voie h u m i d e d o n n e des lessives d ' a l u m i n a t e p l u s p a u v r e s e n silice q u e le p r o c é d é p a r voie s è c h e ; à ce p o i n t de v u e , il s e m b l e p r é f é r a b l e . Il est aussi p l u s a v a n t a g e u x s o u s le r a p p o r t de la s i m p l i c i t é des o p é r a - t i o n s et de l ' é c o n o m i e de c o m b u s t i b l e ; p a r c o n t r e , il p r é - s e n t e q u e l q u e s d a n g e r s , r é s u l t a n t de l ' a l l a q u c p a r u n e lessive a l c a l i n e à h a u t e p r e s s i o n .
Les b o u e s r é s i d u a i r e s , p r o v e n a n t d e la d é c a n t a t i o n et de la fillration des s o l u t i o n s d ' a l u m i n a t e , a p r è s a t t a q u e de la b a u x i t e p a r le c a r b o n a t e d e s o u d e o u la s o u d e , renferment s o u v e n t u n e p r o p o r t i o n assez s e n s i b l e de Ara n a d i u m ; dans ce cas, elles s o n t g é n é r a l e m e n t t r a i t é e s , de façon à fournir u n m i n e r a i artificiel r i c h e en v a n a d i u m . U n e petite partie d u f e r r o - v a n a d i u m l i v r é a u c o m m e r c e t i r e i n d i r e c t e m e n t son o r i g i n e des b a u x i t e s .
A u x m é t h o d e s p r é c é d e n t e s de p r é p a r a t i o n des lessives d ' a l u m i n a t e de s o u d e , o n p e u t r a t t a c h e r a u j o u r d ' h u i un p r o c é d é t o u t n o m eau,' a c t u e l l e m e n t e n essais industriels d a n s u n e u s i n e de la M a u r i e n n e et d o n t l ' i m p o r t a n c e éco- n o m i q u e p e u t ê t r e c o n s i d é r a b l e . Le procédé SERPEK, que se p r o p o s e d ' e x p l o i t e r la Société F r a n ç a i s e des Nitrures et a u q u e l s'est i n t é r e s s é e u n e de n o s p l u s p u i s s a n t e s Sociétés d ' a l u m i n i u m , r e v i e n t à s é p a r e r l ' a l u m i n e d e la bauxite, à l'étal d ' a z o l u r e d ' a l u m i n i u m , l'azote é t a n t e m p r u n t é à l'air a t m o s p h é r i q u e . L ' a z o t u r e d ' a l u m i n i u m p u r , t r a i t é par une s o l u t i o n a l c a l i n e , d o n n e u n e lessive d ' a l u m i n a t e alcalin, en l a i s s a n t d é g a g e r d u gaz a m m o n i a c , q u e l ' o n p e u t recueillh c o m m e a m m o n i a q u e o u c o m m e sels a m m o n i a c a u x . M. Ser- p e k vise, on le v o i t , à la p r é p a r a t i o n d ' a l u m i n e pure â p a r t i r de la b a u x i t e , avec o b t e n t i o n s i m u l t a n é e d'un sous- p r o d u i t de g r a n d e v a l e u r , les sels a m m o n i a c a u x ; la dimi- n u t i o n d u p r i x d e r e v i e n t de l ' a l u m i n e s e r a i t ainsi réalisée p a r u n artifice fort i n g é n i e u x .
b) Précipitation d'alumine hydratée. — Les lessives d'alu- m i n a t e p e u v e n t ê t r e s o u m i s e s , e n v u e d e la précipitation de l ' a l u m i n e , à d e u x t r a i t e m e n t s d i s t i n c t s , q u i correspon- d e n t , l ' u n a u p r o c é d é D e v i l l c - P é c h i n e y , l ' a u t r e au procédé B a y e r .
D a n s le p r o c é d é D e v i l l e - P é c h i n e y , la s o l u t i o n d'aluminate de s o u d e est d é c o m p o s é e p a r u n c o u r a n t d e gaz carbonique : o n o b t i e n t u n d é p ô t d ' a l u m i n e h y d r a t é e et le carbonate de s o u d e est r é g é n é r é . Le c o u r a n t de gaz c a r b o n i q u e doit être assez r a p i d e , et il f a u t éviter r é c h a u f f e m e n t de la liqueur, p o u r n e p a s p r o v o q u e r la p r é c i p i t a t i o n , en o u t r e de l'alu- m i n e , d ' u n c a r b o n a t e d o u b l e d ' a l u m i n e et de soude. Par f i l l r a t i o n , o n r e c u e i l l e l ' a l u m i n e , t a n d i s q u e la solution de c a r b o n a t e de s o u d e est c o n c e n t r é e , p u i s c a l c i n é e au four à s o u d e p o u r r é c u p é r e r d u c a r b o n a t e a n h y d r e , q u i sert à l'atta- q u e de n o u v e l l e s q u a n t i t é s de b a u x i t e . Ce p r o c é d é entraîne, p o u r - l a r é g é n é r a t i o n d u c a r b o n a t e a n h y d r e , des frais assez c o n s i d é r a b l e s ; de p l u s , si la s o l u t i o n d ' a l u m i n a t e renferme e n c o r e de la silice, celle-ci est p r é c i p i t é e p a r l'acide carboni- q u e , e n m ê m e t e m p s q u e l ' a l u m i n e .
Le p r o c é d é B a y e r , q u i s'est p a r t i e l l e m e n t s u b s t i t u é au pré- c é d e n t , est b a s é s u r ce fait e x p é r i m e n t a l , q u ' u n e solution d ' a l u m i n a t e de s o u d e , a g i t é e avec u n e p e t i t e q u a n t i t é d'alu- m i n e r é c e m m e n t p r é c i p i t é e , laisse d é p o s e r spontanément la m a j e u r e p a r t i e de l ' a l u m i n e q u ' e l l e r e n f e r m e , en régéné- r a n t u n e q u a n t i t é é q u i v a l e n t e de s o u d e c a u s t i q u e . Cette s i n g u l i è r e r é a c t i o n a été é t u d i é e et e x p l i q u é e p a r Ditte : ce s a v a n t a m o n t r é q u e la p r é c i p i t a t i o n d e l ' a l u m i n e était liée à l ' i n t r o d u c t i o n , d a n s la l i q u e u r , d e l ' h y d r a t e d'alumine c r i s t a l l i n , A 1203, 3 I I20 , i d e n t i q u e à la g i b b s i t e . Dans l'in- d u s t r i e , la lessive d ' a l u m i n a t e d e s o u d e est envoyée dans des c u v e s à p r é c i p i t a t i o n , o ù l'on a e u soin d e laisser u n e petite q u a n t i t é de l ' h y d r a t e d ' a l u m i n e c r i s t a l l i n , p r o v e n a n t d'une o p é r a t i o n p r é c é d e n t e , et d o n t la p r é s e n c e est nécessaire pour a m o r c e r la d é c o m p o s i t i o n de l ' a l u m i n a t e ; o n favorise la r é a c t i o n , e n a g i t a n t m é c a n i q u e m e n t le l i q u i d e . Dans ces c o n d i t i o n s , les lessives, q u i r e n f e r m a i e n t e n v i r o n 3 molécu- les A 1203 p o u r 1 m o l é c u l e N a20 , a b a n d o n n e n t en 3 jours j u s q u ' à 70 % d e l e u r a l u m i n e , s o u s f o r m e d ' u n dépôt cris-
OCTOBRE L A H O U I L L E B L A N C H E
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lallin, facile à l a v e r et à filtrer, s u r des toiles o u d a n s des liltres-presses. La s o l u t i o n l i m p i d e , c o n t e n a n t d e la s o u d e caustique e t le r e s t e de l ' a l u m i n a t e n o n d é c o m p o s é ( e n v i r o n i m o l é c u l e A 1203 p o u r i m o l é c u l e N a20 ) , d o i t ê t r e c o n c e n - Irée d a n s des a p p a r e i l s à t r i p l e effet et r a m e n é e à sa d e n s i t é initiale, a v a n t d ' ê t r e e m p l o y é e a u t r a i t e m e n t de n o u v e l l e s quantités de b a u x i t e .
Les s o l u t i o n s d e s o u d e c a u s t i q u e a b s o r b e n t p e u à p e u l'acide c a r b o n i q u e d e l ' a i r et se t r a n s f o r m e n t p r o g r e s s i v e - ment en s o l u t i o n d e c a r b o n a t e d e s o u d e ; l o r s q u e la p r o p o r - tion de ce sel est d e v e n u e t r o p c o n s i d é r a b l e , les lessives s o n t évaporées à siccité. A p r è s c a l c i n a t i o n a u f o u r , le car- bonate a n h y d r e o b t e n u est u t i l i s é p o u r a t t a q u e r d e la b a u x i t e par le p r o c é d é P é c h i n e y .
c) Calcination. — L ' a l u m i n e , p r é c i p i t é e des s o l u t i o n s d'aluminate, r e c u e i l l i e d a n s des i i l l r e s - p r e s s e s , p u i s lavée soigneusement p o u r é l i m i n e r les e a u x - m è r e s q u i l ' i m p r è - gnent, est d ' a b o r d a b a n d o n n é e à la d e s s i c a t i o n . Mais, p o u r déshydrater c o m p l è t e m e n t l ' a l u m i n e , il est n é c e s s a i r e de la p o r t e r à u n e t e m p é r a t u r e t r è s élevée, v o i s i n e de i 2000, à laquelle elle s u b i t d ' a i l l e u r s u n e c o n d e n s a t i o n m o l é c u - laire et d e v i e n t p l u s d e n s e .
La c a l c i n a t i o n s'effectue, s u i v a n t les u s i n e s , d a n s des f o u r s à r é v e r b è r e , à m o u f l e s , à é t a g è r e s o u à cazettes ; q u e l q u e soit le t y p e d e f o u r a d o p t é , la d é p e n s e d e c o m b u s t i b l e est considérable. A ces frais, v i e n t s ' a j o u t e r u n e n n u i d e f a b r i - cation, p r o v e n a n t d e l ' é t a t de fluidité e x t r ê m e q u e p r e n d l'alumine a u c o u r s d e sa d é s h y d r a t a t i o n . Elle se p r é s e n t e comme u n e p o u d r e très fine el très l é g è r e , q u i est f a c i l e m e n t entraînée p a r les c o u r a n t s de gaz c h a u d s et q u i s'écoule p a r les m o i n d r e s fissures des a p p a r e i l s ; la c a l c i n a t i o n est d o n c accompagnée d e p e r t e s assez g r a n d e s d ' a l u m i n e .
On v o i t q u e la p r é p a r a t i o n d e l ' a l u m i n e p u r e , p a r la méthode i n d i r e c t e , est u n e o p é r a t i o n l o n g u e , d e m a n d a n t beaucoup de s o i n s et d ' h a b i l e t é , n é c e s s i t a n t des a p p a r e i l s compliqués, u n e c o n s o m m a t i o n i m p o r t a n t e d e c o m b u s t i b l e et des frais élevés d e m a i n - d ' œ u v r e . O n p e r d , a u c o u r s des d i v e r s t r a i t e m e n t s , d e 4 à 6 % d e l ' a l u m i n e c o n t e n u e dans la b a u x i t e . Le r e n d e m e n t m o y e n p e u t ê t r e é v a l u é à 1 t o n n e d ' a l u m i n e p o u r a t o n n e s de b a u x i t e ; l ' a l u m i n e revient e n v i r o n à 35o f r a n c s la t o n n e , alors q u e la b a u x i t e ne coûte q u e 20 f r a n c s .
20 MÉTHODE DIRECTE. — Il est d o n c c o m p r é h e n s i b l e q u ' o n ait c h e r c h é u n e m é t h o d e p l u s s i m p l e el p l u s é c o n o m i q u e de purification ; d e l à , est n é e la m é t h o d e directe, à l a q u e l l e appartient le p r o c é d é Hall, q u i r e m o n t e à d i x a n s e n v i r o n . Ce procédé a été a p p l i q u é e n A m é r i q u e et il est à p r é s u m e r qu'il n e t a r d e r a p a s à l'être en F r a n c e , sous u n e f o r m e plus ou m o i n s m o d i f i é e .
Il consiste à t r a i t e r d a n s u n f o u r é l e c t r i q u e o r d i n a i r e , d u lype des f o u r s à c a r b u r e o u à f e r r o s , la b a u x i t e p r é a l a b l e - ment c a l c i n é e et m é l a n g é e avec u n e q u a n t i t é de c h a r b o n variant, s u i v a n t la t e n e u r e n i m p u r e t é s d u m i n e r a i , de 100 à i5o kilogs p a r t o n n e de b a u x i t e . A la t e m p é r a t u r e d u f o u r électrique, le c a r b o n e r é d u i t la silice, l ' o x y d e de fer, l'acide litanique et m ê m e u n p e u d ' a l u m i n e . Il se f o r m e p a r c o n - séquent u n f e r r o - a l l i a g e c o m p l e x e , f o r m é d e fer, s i l i c i u m , titane et a l u m i n i u m ; cet a l l i a g e , d e n s e et t r è s fluide, se rassemble a u f o n d d u four, d ' o ù l ' o n p e u t le r e t i r e r p a r coulée et le s é p a r e r a i n s i d e l ' a l u m i n e p u r e qui s u r n a g e . Après r e f r o i d i s s e m e n t , l ' a l u m i n e , b r o y é e cl p u l v é r i s é e , est Hrête à s e r v i r à la p r é p a r a t i o n de l ' a l u m i n i u m .
Si l'on t i e n t c o m p t e d e la s i m p l i c i t é des o p é r a t i o n et de la valeur m a r c h a n d e d u f e r r o - a l l i a g e , d o n t la t e n e u r en
t i t a n e p e u t ê t r e assez élevée, on voit q u e le p r o c é d é Hall est d ' a u t a n t p l u s i n t é r e s s a n t q u ' i l p e r m e t t r a i t de t r a i t e r des b a u x i t e s r i c h e s e n silice. Il s e m b l e b i e n c e p e n d a n t q u e l'alu- m i n e , p r o d u i t e j u s q u ' i c i p a r ce p r o c é d é , soit m o i n s p u r e q u e celle p r o v e n a n t des m é t h o d e s c h i m i q u e s ; il p a r a î t r a i t , e n o u t r e , q u e l ' a l u m i n e , ainsi o b t e n u e , n e se d i s s o u d r a i t q u e d i f f i c i l e m e n t d a n s le b a i n de c r y o l i t h e .
A u p r o c é d é Hall, p e u v e n t se r a l l a c h e r les t e n t a t i v e s de t r a i t e m e n t des silicates d ' a l u m i n e , des a r g i l e s , en vue de l ' e x t r a c t i o n d ' a l u m i n e p u r e . E n effet, ces p r o c é d é s , tels q u e ceux de Sinding-Larsen et de Moldenhauev, font a p p e l au m ê m e p r i n c i p e : en r é d u i s a n t a u f o u r é l e c t r i q u e , p a r le c h a r b o n el e n p r é s e n c e de fer o u d ' o x y d e d e fer, la silice d u silicate d ' a l u m i n e , o n o b t i e n d r a i t u n f e r r o - s i l i c i u m , q u i se s é p a r e f a c i l e m e n t de l ' a l u m i n e . Ces p r o c é d é s sont d i g n e s de r e t e n i r l ' a l l e n l i o n , e n r a i s o n de l ' i m p o r t a n c e très g r a n d e d u r é s u l t a t à a t t e i n d r e . Us p o u r r a i e n t p o s e r les silicates d ' a l u m i n e e n c o n c u r r e n t s r e d o u t a b l e s de la b a u x i t e ; m a i s ils n e s o n t pas e n c o r e sortis de la p é r i o d e des essais de l a b o r a t o i r e .
PRODUCTION. — I L csl é v i d e n t a priori q u e l ' e x t e n s i o n , p r i s e p a r l ' i n d u s t r i e de l ' a l u m i n e , a été corrélative, d u d é v e - l o p p e m e n t de l ' i n d u s t r i e d u m é t a l l u i - m ê m e . E n 1909, la p r o d u c t i o n m o n d i a l e d ' a l u m i n e p e u t ê t r e a p p r o x i m a t i v e - m e n t é v a l u é e à 4o 000 o u 5o 000 t o n n e s .
J u s q u ' à l ' e x p i r a t i o n des b r e v e t s p r o t é g e a n t la f a b r i c a t i o n de l ' a l u m i n i u m , celle-ci se t r o u v a i t , en F r a n c e , e n t r e les m a i n s de d e u x sociétés s e u l e m e n t , qui p o s s é d a i e n t c h a c u n e l e u r s ateliers d ' a l u m i n e . L o r s q u e les p r o c é d é s de p r é p a r a t i o n de l ' a l u m i n i u m t o m b è r e n t d a n s le d o m a i n e p u b l i c , d ' a u t r e s u s i n e s c o n c u r r e n t e s s ' i n s t a l l è r e n t , q u i a v a i e n t b e s o i n d ' a l u - m i n e ; c o m m e elles n e p o u v a i e n t s'en p r o c u r e r chez l e u r s d e v a n c i è r e s , n i i m p r o v i s e r la p u r i f i c a t i o n c o m p l i q u é e et délicate de la b a u x i t e , ces n o u v e l l e s sociétés a c h e t è r e n t l e u r a l u m i n e à l ' é t r a n g e r , en a t t e n d a n t la mise, en m a r c h e de l e u r s f a b r i q u e s a n n e x e s d ' a l u m i n e , d o n t la p r o d u c t i o n s e m - b l a i t , d a n s l e u r e s p r i t , d e s t i n é e n o n s e u l e m e n t à l e u r c o n - s o m m a t i o n p r o p r e , m a i s aussi à l ' e x p o r t a t i o n .
C'est p o u r ces d i v e r s e s r a i s o n s q u e le m o u v e m e n t des i m p o r t a t i o n s d ' a l u m i n e , a p r è s a v o i r a u g m e n t é j u s - q u ' e n 1907, d é c r o î t d e p u i s celte é p o q u e , p o u r faire place à u n m o u v e m e n t croissant, d ' e x p o r t a t i o n , ainsi q u e le m o n - tre le t a b l e a u s u i v a n t :
TONNES D'ALUMINE 1 9 0 5 1906 1 9 0 7 1908 1909 i " trim. 1 9 1 0
Importées 1 166 i 5 o o 291 5o o Exportées 0 0 6 2 1 3 6 5 8 6 5
O n c o m p t e a c t u e l l e m e n t e n F r a n c e six f a b r i q u e s d ' a l u - m i n e , d o n t c i n q situées d a n s le m i d i , à p r o x i m i t é des gise- m e n t s d e b a u x i t e .
Les d e u x f a b r i q u e s a n c i e n n e s , a p p a r t e n a n t a u x d e u x Sociétés q u i o n t créé l ' i n d u s t r i e f r a n ç a i s e de l ' a l u m i n i u m , s o n t :
i° P o u r la Société de F r o g e s , l ' u s i n e d e G a r d a n n e (Bou- c h e s - d u - R h ô n e ) , - q u i u t i l i s e Je p r o c é d é B a y e r .
a° P o u r la C o m p a g n i e d'Alais, l ' u s i n e d e S a l i n d r e s ( G a r d ) , qui t r a v a i l l e p a r le p r o c é d é P é c h i n e y .
Les f a b r i q u e s r é c e m m e n t créées s o n t :
3° L ' u s i n e d e l a Barasse, p r è s d e Marseille, a p p a r t e n a n t à la Société d ' E l c c t r o c h i m i e ;
4° L ' u s i n e d e B e a u c a i r e ( G a r d ) , f o u r n i s s a n t l ' a l u m i n e a u x Sociélés de C b c d d e el d ' A u z a t ;
