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Production d'aluminium [71216]

Goldorak

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Posté le : 25/03/2010, 23:31 (Lu 28013 fois)
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Bonjour à tous , connaissez vous un moyen pour produire de l'aluminium à partir d'alumine sans utiliser de cryolithe ( ou un composé fluoré ) même si elle consomme plus d'énergie ?

Merci.

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Édité le 25/03/2010, 23:36 par Goldorak

Re: Production d'aluminium [71218]

nobelios

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Posté le : 25/03/2010, 23:37 (Lu 28009 fois)
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Normalement on part de l'électrolyse d'alumine fondu il me semble. Pour la cryolite ce n'est que le minerai, on peut utiliser d'autres minerais et les transformer en Alumine !

Re: Production d'aluminium [71221]

Goldorak

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Posté le : 25/03/2010, 23:47 (Lu 28007 fois)
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D'accord , quelle température sera nécessaire pour électrolyser l'alumine si je me passe de cryolithe ou d'autre fondant ?

Re: Production d'aluminium [71222]

nobelios

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Posté le : 25/03/2010, 23:51 (Lu 28005 fois)
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Heu la température de fusion de l'alumine ... bonne chance lol car elle est effroyablement élevée !

Re: Production d'aluminium [71223]

Goldorak

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Posté le : 25/03/2010, 23:54 (Lu 28003 fois)
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2 054 degrés celsius tu as raison , et pour les électrodes que me propose tu ?

Re: Production d'aluminium [71224]

nobelios

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Posté le : 25/03/2010, 23:58 (Lu 28000 fois)
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Je vais voir dans mon cours et je te dit ça !

Re: Production d'aluminium [71225]

Goldorak

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Posté le : 26/03/2010, 00:02 (Lu 27998 fois)
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Merci , la cryolithe est très utile dans la production d'aluminium sauf que c'est dangereux et couteux comme produit , l'idéal serait de trouver un procédé direct de réduction de l'alumine sans fondant ou à la limite n'utilisant pas de composé fluoré .

Re: Production d'aluminium [71226]

nobelios

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Posté le : 26/03/2010, 00:12 (Lu 27995 fois)
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Hum, je ne retrouve pas la feuille, j'ai toutes les feuilles sauf la fin du cours sur l'alu. Je peut te donner tout le protocole de formation de l'alumine mais c'est tout.

Mais comme fondant il me semble que tu peut utiliser de la chaux, le calcium n'est pas électrolysé d'après mes souvenirs !

Re: Production d'aluminium [71227]

Goldorak

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Posté le : 26/03/2010, 00:43 (Lu 27992 fois)
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Super pour la chaux ! si tu trouve les étapes concernant ce dernier , je te serais vraiment reconnaissant de le poster ici merci encore Nobelios

Re: Production d'aluminium [71228]

nobelios

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Posté le : 26/03/2010, 10:26 (Lu 27976 fois)
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En fait c'est simplement la formation d'un mélange eutectique qui permet d'avoir un point de fusion plus bas.

Re: Production d'aluminium [71231]

maurice
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Posté le : 26/03/2010, 17:55 (Lu 27957 fois)
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Il ne faut pas se leurrer. Il n'y a pas d'autre solvant que la cryolithe fondue. Les chimistes de la fin du 19ème siècle ont essayé des centaines de formules pour obtenir de l'aluminium par électrolyse, en cherchant d'autres solutions, d'autres sels fondus, d'autres solvants. Rien à faire. Ils n'ont rien trouvé. Et on n'a jamais trouvé mieux ultérieurement.
Tu penses bien que si on avait trouvé méthode plus simple d'approche, on l'aurait fait. Cela coûte des fortunes d'entretenir des fours à plus de 900°C pour y pratiquer une électrolyse d'alumine dissous dans la cryolithe. L'industrie se passerait bien de cette nécessité si elle existait. Mais non, cela n'existe pas!


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Re: Production d'aluminium [71238]

Goldorak

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Posté le : 27/03/2010, 10:05 (Lu 27933 fois)
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Le seul problème avec la cryolite est que c'est un composé fluoré , donc dangereux . Mais je reprend l'idée de sainte claire deville dont a parlé Chatelot , c'est interressant cette méthode qui utilise le sodium .

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Édité le 27/03/2010, 10:37 par Goldorak

Re: Production d'aluminium [71237]

chatelot16

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Posté le : 26/03/2010, 22:41 (Lu 27945 fois)
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bin oui il ont cherché dur si ils l'on fait avec la cryolithe c'est que tous les autre produit plus simple ne marchent pas : aucun espoir avec la chaux ...

ont a fait de l'aluminium sans cryolite et sans electrolyse avec une methode entierement chimique et thermique : sainte claire deville : a cette epoque l'aluminium etait un metal precieux tellement cette methode etait couteuse

quand heroult a trouvé le moyen de diminuer la temperature de fusion d'un sel d'aluminium electrolysable , ca a été un enorme progres

Re: Production d'aluminium [71239]

maurice
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Posté le : 27/03/2010, 10:44 (Lu 27928 fois)
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J'aime bien l'association de Goldorak : C'est un produit fluoré, donc dangereux.
Paf ! Voilà qui est vite tranché.
Est-ce que Goldorak sait que l'émail qui recouvre toutes nos dents est du fluorure de calcium ?
Les substances absolument insolubles comme le fluorure de calcium ou la silice ne sont pas dangereuses, car elles ne peuvent pas se dissoudre dans l'eau, donc dans le plasma sanguin. La cryolithe est de cette espèce-là. Elle n'est pas soluble dans l'eau. Elle forme même d'importants gisements qui baignent les côtes du Groenland.


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Production d'aluminium

moulin

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Posté le : 27/03/2010, 12:42 (Lu 27922 fois)
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Cher Maurice

Je crois que tu te trompes : l'email des dents est avant tout constitue par du phosphate tricalcique. Tout comme la trame minerale de l'os ou le phosphate est associe a l'osseine, pas dans la dent ou il n'y a pas d'osseine.

La carence en fluor a un age precoce predispose aux caries mais trop de fluor est tout a fait contrindique et toxique.
Je ne sais pas en fait si il rentre dans la constitution des dents de l'adulte sain du fluor.


D'une facon generale le fluor en biochimie n'agit ou n'est employe qu'a l'etat de traces.

La vie se fait avec certains des premiers elements H O C N P S et les autres n'existent qu'a l'etat de trace Fe hemoglobine, I thyroide, Zn insuline, ce qui est tres etonnant.
Il y a pleins d'autres elements qui participent au metabolisme Mo Cu Se.
D'autres elements comme Au par exemple sont toujours retrouves mais on ne sait pas si ce sont des elements qui n'ont aucun role ou non. (biochimie medicale de Polonowsky).

Citons le cuivre et le vanadium associes a des pigments tetrapyrolliques (comme le chlorophylle Mg et l'Hemoglobine Fe) rseponsables d'echanges respiratoires respectivement de certains crustaces et d'un escargot, je trouve cela fabuleux.

Meilleures amities.

J-P Moulin



J-P M.

Re: Production d'aluminium [71246]

Unkky
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Posté le : 27/03/2010, 16:02 (Lu 27905 fois)
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Je crois que Maurice parle de l'apatite : à l'origine on ne crée que de l'apatite mais lors du brossage au fluor, on la fait réagir pour obtenir du fluorure d'apatite plus résistant face aux acides créés quand on mange

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Édité le 27/03/2010, 16:04 par Unkky

Re: Production d'aluminium [71244]

Goldorak

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Posté le : 27/03/2010, 14:18 (Lu 27912 fois)
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La fluorose est liée à un excès de fluor tout composé fluoré susceptible d'en dégager de près ou de loin ( par échauffement ou va savoir ) est dangereux , je ne dis pas qu'en boire en très petite quantité est dangereux je dis que lorsque l'on manipule une grande quantité de cryolite il n'est plus question d'eau minérale au fluor ou les quantités sont infimes mais d'une nette augmentation du risque d'en absorber maladroitement , comme d'ailleurs pour tous les composés fluorés manipulés en grande quantité . Mais bien sûr tu as raison Maurice lorsque tu dis que la cryolite est irremplacable pour la production de l'aluminium il n'y a rien à en dire .

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Édité le 27/03/2010, 14:35 par Goldorak

Re: Production d'aluminium [71254]

ECOLAMI

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Posté le : 27/03/2010, 22:37 (Lu 27886 fois)
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Bonjour,
Pour fondre l'alumine on peut essayer avec la soude (j'ignore la T) de fusion de l'aluminate de sodium. Par contre la chaux permettrai avant tout de faire du ciment REFRACTAIRE!
La Cryolithe est un fondant=solvant donc logiquement on ne doit pas la consommer.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Production d'aluminium [71258]

Goldorak

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Posté le : 27/03/2010, 23:22 (Lu 27880 fois)
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Salut Ecolami l'aluminate de sodium fond à 1 650 °C

Re: Production d'aluminium [71259]

kagaku

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Posté le : 28/03/2010, 06:49 (Lu 27871 fois)
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Bonjour,

J'ai déja eu l'occasion d'étudier un diagramme ternaire réciproque Al2O3-Na2O-AlF3-NaF. Si on utilise de la soude pure, ou bien si on dope un peu la cryolite avec de la soude, l'alumine alpha n'est plus stable, c'est sa forme "beta" NaAlO2 qui prédomine (si mes souvenirs sont bons...). Le sodium n'est pas forcément souhaitable en excès, en effet l'aluminium formé réagit avec la cryolite pour réduire les ions Na+ en Na métallique. La cryolite devient alors trouble à cause de goutelettes de Na métallique dispersé. On obtient un bain basique.

Les bains les + courants (a verifier) sont acides, avec un léger excès de AlF3. Le problème de AlF3, c'est qu'il est super volatile.

Après il y a toute une théorie sur l'électrolyse elle même et les éspèces favorables ou non à celle-ci. Je vous conseille les travaux de Rolin (1975) qui sont remarquables à ce sujet.

Les modifications du bain sont délicats : tout dopage visant à améliorer une chose (ex CaF2 pour baisser le point de fusion) affecte une autre propriété (ex je crois que CaF2 diminue la solubilité de Al2O3, a verifier, Rolin et al).

Il y a beaucoup d'autres solvants de l'alumine, des systemes du genre PbO-B2O3, ou PbO-PbF2-MoO3, ou encore PbO-PbF2-Bi2O3 etc... (A.B Chase et al) des trucs bien toxiques et bien volatiles , et où le sel se réduirait avant l'alumine.

Je vous souhaite beaucoup courage dans vos recherches. Le sujet a été traité très abondamment, mais cela ne veut pas dire qu'il est clos. Il y a toujours de la place pour des bonnes idées.

Kagaku


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Re: Production d'aluminium [71260]

Goldorak

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Posté le : 28/03/2010, 10:34 (Lu 27861 fois)
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Merci Kagaku , effectivement il y'aura toujours de la place pour les bonnes idées le fait que les chimistes n'ont trouvé que la cryolite comme meilleur fondant pour la production de l'aluminium ne signifie pas que l'on fait face à une porte close , en 2010 nous somme comme ces scientifiques du 19 ème siècle qui jubilaient à la vue d'une pile électrique rudimentaire , alors que LA découverte du fondant miracle est là bien caché attendant le chimiste le plus imaginatif pour le découvrir , la recherche est sans limite , Socrate a dit " Tout ce que je sais, c'est que je ne sais rien. "

Re: Production d'aluminium [71261]

nobelios

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Posté le : 28/03/2010, 11:40 (Lu 27854 fois)
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Ouai enfin oui et non, si le fondant du siècle est un sel de platine, ton fondant tu l'as dans l'os (c'est un exemple purement fantasque mais), en chimie là ou il y a des sous à la clef c'est dans la production d'indium !

Re: Production d'aluminium [71262]

Goldorak

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Posté le : 28/03/2010, 12:32 (Lu 27852 fois)
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Oui c'est vrai que l'industrie chimique est toujours liée au patrimoine géologique propre à chaque pays , à la disponibilité de tel ou tel élement , à son prix bas défiant toute compétitivité , trouver un produit miracle est une chose , l'exploiter au niveau industriel est une autre , le produit miracle doit satisfaire toutes les attentes , la disponibilité des élements nécessaires à sa synthèse et leur prix bas inclu .

Re: Production d'aluminium [71263]

nobelios

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Posté le : 28/03/2010, 13:02 (Lu 27848 fois)
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Les fluorures ne sont pas exceptionnellement couteux. A mon avis on a bien mieux à faire que de chercher du coté de l'aluminium (ce qui ne veut pas dire que c'est un mal) mais on est face à de nombreux problèmes liés à d'autres éléments comme l'indium que j'ai cité. Il faut aussi voir que la production de Cl2 devient plus faible et qu'avec elle c'est la production de NaOH qui se casse la gueule (sources mon prof de miné industrielle). Des problèmes dans l'industrie il en existe beaucoup. Tout n'est pas bien huilé comme le procédé Solvay ou la production d'acier, souvent on à recourt à des électrolyses et parfois on est sur le fils au niveau des électrodes (tungstène et autre produit relativement couteux à la l'entretient). La chimie industrielle, et surtout la chimie minérale industrielle (comme la chimie minérale seule) est un sac de noeud.

Si en chimie organique tout semble complexe, il n'en est rien, on peut prendre 6 ou 7 chemins pour produire une molécule, on chimie minérale c'est déjà plus compliqué ! La chimie minérale quand on veut produire un sel avec un métal pur c'est une partie de plaisir, mais là ou ça devient TREEEESSS amusant c'est quand on à un gros paquet d'éléments dans un minerai et qu'on cherche à isoler les constituants. Et là le pH, les ions parasites, les concentration, les solvants, les températures influent beaucoup (en orga souvent on se contente d'un catalyseur et d'une pression de fou, mais en miné c'est autrement plus compliqué).

En tout cas je n'ai jamais vu (à ma connaissance) des problèmes aussi compliqués qu'en chimie minérale !

Re: Production d'aluminium [71264]

kagaku

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Posté le : 28/03/2010, 16:19 (Lu 27837 fois)
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Salut!

Nobélios a parfaitement raison, il existe tellement d'autres élements pour lesquels les procédés de fabrication sont très couteux, le souci de développer d'avantage le procédé de l'alu passe alors en second ordre.
Par exemple la production de titane est assez compliquée, et si on pouvait la simplifier comme celle de l'alu ça serait le jack pot! Le titane abonde sous forme de TiO2, mais il est dur à réduire (reduction de Kroll). Pareil pour Zr qui est chimiquement voisin.

D'ailleurs pourquoi ne peut-on pas faire une réduction directe de Ti à partir de TiO2 en milieu sels fondus, comme le procédé Hall-Héroult? La cryolite n'est certes pas un bon fondant de TiO2, mais ne peut-on pas trouver autre chose? Ca marcherait avec des phosphates?

Anecdote concernant l'indium : avant l'avènement de l'InP, j'ai entendu dire qu'on ne savait vraiment pas quoi en faire et que ça ne valait rien. Des chercheurs étudiant les volcans l'ont donc utilisé comme traceur, et ont balancé quelques tonnes dans un cratère pour suivre ensuite son déplacement lol! Maintenant ça fait rire quand on connait le prix. La valeur des choses est bien relative parfois.


かがくはすごいですね!

Re: Production d'aluminium [71272]

Goldorak

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Posté le : 28/03/2010, 18:47 (Lu 25692 fois)
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Bien entendu Kagaku il va sans dire que l'attention devrait plus se porter sur la réduction des oxydes comme pour le TiO2 dont tu m'as parlé que pour la production d'un métal commun qu'est l'aluminium , d'autant plus que le titane dont tu me parle est une des huits matières premières stratégiques , utilisé pour les sous marins , blindages etc .. , je ne peux pas te contredire .

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