Les scories d’aluminium sont loin d’être sans valeur, surtout lorsqu’elles contiennent des quantités importantes d’aluminium métallique récupérable. Mais extraire ce métal de manière efficiente est un défi à la fois technique et économique.
Dans cet article, nous analyserons comment l’aluminium est récupéré à partir des scories, quels sont les facteurs qui affectent les taux de récupération et quelles sont les techniques de séparation les plus efficaces.
Pourquoi la récupération est-elle difficile ?
L’aluminium métallique présent dans les scories se présente sous diverses formes :
- Gros morceaux de métal noyés dans l’oxyde
- Fines gouttelettes ou globules piégés dans une matrice poreuse
- Composés liés (par exemple, nitrure d’aluminium, spinelles)
Le défi consiste à extraire autant d’aluminium libre que possible, sans oxydation, contamination ou perte d’énergie excessives.
Principales méthodes de récupération
Les principales stratégies de récupération de l’aluminium métallique à partir des scories sont:
Séparation mécanique
Utilisée principalement pour les scories blanches ou à forte teneur en métaux, cette méthode vise à libérer et à trier les particules métalliques.
Les techniques utilisées sont les suivantes:
- Broyage et criblage
- Séparation par densité (les métaux coulent, les oxydes flottent)
- Séparation magnétique ou par courants de Foucault (pour le tri des non-ferreux)
Avantages :
- Faible consommation d’énergie
- Bon pour les fractions grossières d’aluminium
- Modulable et simple
Limites :
- Inefficace pour les fines particules métalliques
- Ne permet pas de récupérer l’aluminium lié chimiquement
Récupération thermique (fusion)
Il s’agit de la méthode la plus directe et la plus efficace pour récupérer l’aluminium métallique, en particulier les scories noires et les fractions fines.
Approches courantes :
- Fours rotatifs : Ajout d’un fondant salin pour réduire l’oxydation et faciliter la séparation des métaux.
- Fours rotatifs basculants : Plus efficaces, ils permettent l’écrémage du métal.
- Fusion par plasma ou induction : Émergents pour les traitements de haute pureté ou sans sel.
Avantages :
- Taux de récupération élevés (jusqu’à 90% avec un contrôle optimisé)
- Peut traiter des crasses fines et complexes
Limites :
- Génère des scories salines, qui nécessitent un traitement supplémentaire
- Consommation d’énergie plus élevée
- Contrôles d’émissions nécessaires
Extraction chimique (hydrométallurgie)
Bien qu’ils ne soient pas adaptés à la récupération directe de l’aluminium métallique, les procédés hydrométallurgiques peuvent :
- Extraire les composés d’aluminium des scories ou du laitier salé
- Neutraliser le nitrure d’aluminium (AlN), qui réagit violemment avec l’eau
Principalement utilisé pour le traitement des résidus, et non pour la récupération des métaux.
Facteurs d’optimisation de la récupération
Plusieurs variables déterminent la quantité d’aluminium que vous pouvez récupérer à partir d’un lot de scories :
- Température des scories → Les scories chaudes permettent une meilleure récupération
- Taille des particules → Les particules fines sont plus difficiles à séparer
- Composition du flux de sel → Impact sur l’oxydation et la séparation des métaux
- Temps de passage dans le four → Trop court = faible rendement ; trop long = oxydation
- Agitation → Aide à la coalescence des métaux
- Teneur en oxyde → Forte teneur en oxyde = récupération plus faible des métaux
Taux de récupération typiques
Les opérateurs avancés peuvent utiliser une récupération en deux étapes : mécanique + thermique, suivie d’un traitement des résidus.
Que se passe-t-il après la récupération ?
Une fois l’aluminium métallique récupéré, il peut
- être refondu et coulé en lingots
- entrer dans la production d’alliages en tant qu’intrant secondaire
- être affiné si sa pureté est faible
Pendant ce temps, les résidus non métalliques (sels, oxydes) sont soit :
- traités pour être réutilisés (par exemple, dans le ciment ou les charges céramiques)
- traités pour répondre aux normes de rejet dans l’environnement
Résumé
La récupération de l’aluminium métallique à partir de l’écume n’est pas seulement une question de valeur matérielle, c’est aussi une question d’efficacité des ressources, de respect de l’environnement et d’économie de production durable :
- Efficience des ressources
- Conformité environnementale
- Économie de production durable
La clé est d’optimiser la séparation et la fusion tout en minimisant les déchets secondaires et la consommation d’énergie.
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