Bauxite
La bauxite est une roche sédimentaire blanche, rouge ou grise, caractérisée par sa forte teneur en alumine Modèle:Chem et en oxydes de fer. Cette roche constitue le principal minerai permettant la production d'aluminium et de gallium.
Elle se forme par altération continentale en climat chaud et humide. De structure variée, elle contient dans des proportions variables des hydrates d'alumine, de la kaolinite, de la silice et des oxydes de fer qui lui confèrent souvent une coloration rouge.
Ses minéraux spécifiques sont les hydrates d'alumine comme les polymorphes de Modèle:Fchim (bayérite et gibbsite, monocliniques) et ceux de AlO(OH) (diaspore et boehmite, orthorhombiques). Cette altérite n'est considérée comme minerai d'aluminium que si sa teneur en silice ne franchit pas un seuil d'environ 8 %. Ce seuil est variable selon les coûts du procédé d'extraction de l'alumine, puis de la transformation de l'alumine en aluminium par électrolyse.
Historique
La bauxite a été découverte par le chimiste Pierre Berthier en 1821 sur la commune des Baux-de-Provence (Bouches-du-Rhône), alors qu'il cherchait du minerai de fer pour le compte d'industriels lyonnais.
Il lui donna le nom de « terre d'alumine des Baux ». Le nom fut transformé en « beauxite » par Armand Dufrénoy en 1847 puis en « bauxite » par Henry Sainte-Claire Deville en 1861 qui avait été alerté à ce sujet par l'ingénieur des mines Gustave Noblemaire<ref>Gustave Noblemaire, Histoire de la maison des Baux, introduction, p. VI</ref>. Le premier site industriel producteur d'aluminium au monde utilise la bauxite qui est amenée à Salindres dans le Gard, dès 1860.
Composition des minerais
La bauxite est issue de l'altération de roches contenant des minéraux argileux (ou silicates d'alumine). Cette altération est efficace en climat tropical comme dans les Baux-de-Provence pendant le Crétacé ou aujourd'hui dans cette zone climatique où elle donne naissance à des cuirasses latéritiques de couleur jaune ocre.
Composition générale
La bauxite n'est considérée comme minerai d'aluminium que si sa teneur en silice ne dépasse pas un seuil d'environ 8 %. En aucun cas le seuil ne peut dépasser 15 %, valeur pour laquelle les hydrates d'alumine sont instables au profit de la kaolinite. Par démantèlement, cette roche résiduelle donne naissance à diverses autres roches de type sédimentaire que ce soit en milieu marin ou continental, voire souterrain par soutirage dans leur substrat carbonaté par dissolution de ce dernier (aramonite).
On distingue deux types de bauxite : la bauxite de karst et la bauxite latéritique. Elles sont constituées de minéraux de la famille des hydroxydes et oxydes d'aluminium, des hydroxydes et des oxydes de fer, des minéraux de titane, des minéraux argileux.
| composé | bauxite de karst |
bauxite latéritique |
|---|---|---|
| en % du minerai sec | ||
| Modèle:Chem | 48 à 60 | 54 à 61 |
| SiO2 | 3 à 7 | 1 à 6 |
| Modèle:Chem | 15 à 23 | 2 à 10 |
| TiO2 | 2 à 3 | 2 à 4 |
| CaO | 1 à 3 | 0 à 4 |
| H2O (combiné) | 10 à 14 | 20 à 28 |
| Zn, V, C organique | traces | - |
Les oxydes et hydroxydes d'aluminium
- La bayérite α-Al(OH)3 et la gibbsite γ-Al(OH)3 (appelée également « hydrargillite »), monocliniques. Elles sont souvent présentes dans les bauxites latéritiques (bauxite à gibbsite de la Jamaïque). On les trouve avec d'autres hydroxydes d'aluminium dans la bauxite de karst.
- La bœhmite : γ-AlO(OH) (orthorhombique). La bœhmite est très présente dans les bauxites de karst associé avec un autre hydroxyde.
- Le diaspore : α-AlO(OH) (orthorhombique).
- Le corindon : α-Modèle:Chem (trigonal à réseau rhomboédrique).
Les hydroxydes et oxydes de fer
Les plus fréquents sont :
- la goethite : α-FeO(OH) et la lépidocrocite, γ-FeO(OH) (orthorhombiques) ;
- l'hématite : α-Modèle:Chem.
On trouve également la magnétite (Modèle:Chem) et la maghémite (γ-Modèle:Chem).
À cause de la présence de ces minéraux de fer, la bauxite avait longtemps été considérée au Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle comme un minerai de fer trop riche en aluminium pour être utilisé.
Minéraux de titane
Le titane est principalement présent sous forme de TiO2 (rutile, anatase, brookite).
Argile
Concentrée à la base et au sommet des couches de bauxite, on trouve fréquemment de la kaolinite Modèle:Chem souvent associée à la bœhmite et la gibbsite, minéraux qui en dérivent par hydrolyse en milieu continental ou y reviennent par silicification progressant depuis la couverture sédimentaire du minerai.
Gallium
La bauxite est l'une des deux principales sources du gallium avec les minerais de zinc<ref name="USGS">Modèle:Lien web</ref>. En moyenne, on trouve Modèle:Unité de gallium dans la bauxite<ref name="USGS"/>.
Lors de l'extraction de l'alumine de la bauxite par le procédé Bayer, le gallium s'accumule dans l'hydroxyde de sodium, à partir duquel il peut être extrait de différentes manières. Une technique récente utilise de la résine échangeuse d'ions<ref name="Ga2016">Modèle:Article</ref>. L'efficacité de l'extraction dépend de la concentration en gallium dans la bauxite ; pour une teneur de Modèle:Unité, environ 15 % du gallium peut être extrait<ref name="Ga2016"/>, soit environ Modèle:Unité par tonne de minerai.
Production
Évolution de l'extraction
L’extraction de la bauxite de manière industrielle a débuté en 1860 dans le département français du Gard. Elle est longtemps restée inférieure à Modèle:Unité par an jusqu'au début des années 1880. Le démarrage de la production d'aluminium par le procédé Héroult-Hall en 1886 a donné le coup de départ d'une forte augmentation. Au tournant du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, la production dépasse pour la première fois la barre symbolique des Modèle:Unité, et celle du million de tonnes annuel autour de 1920<ref name="stat_usgs"/>.
Excepté à la sortie de la Première Guerre mondiale, la France est restée le premier producteur mondial jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, suivi par les États-Unis. Vers 1930, de nouveaux pays d'Amérique (Caraïbes, Guyane, Suriname) et d'Europe (Yougoslavie, Hongrie) prirent un poids grandissant dans la production, jusqu'à représenter les deux tiers de la production mondiale en 1939.
La deuxième moitié du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle montre un renouvellement des pays producteurs : la production des acteurs historiques (France, États-Unis) devient progressivement marginale, celle de l'Amérique latine (Jamaïque, Brésil) garde une place importante, mais surtout, on constate l'émergence rapide de l'Australie et, dans une moindre mesure, de la Guinée.
Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle
Depuis la fin du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, l'extraction de bauxite continue d'augmenter à un rythme élevé, avec un doublement de la quantité annuelle extraite entre 2000 et 2015. En 2019, plus de Modèle:Unité de tonnes de bauxite ont été exploitées. L'augmentation de la demande est notamment tirée par les trois principaux pays producteurs que sont l'Australie, la Chine et la Guinée. Les besoins en aluminium pour la transition énergétique et la lutte contre le réchauffement climatique devraient continuer à accroître la production dans les prochaines années.
Dangers liés à la bauxite (transport maritime)
Dans certaines condition d'humidité et de granulométrie, la bauxite peut se comporter comme un liquide.
Cette particularité a été définie comme la cause du naufrage d'un vraquier (Bulk Jupiter) en janvier 2015 causant la mort de 18 marins.
L'Organisation Maritime Internationale a mis en place des mesures pour prévenir les capitaines des navires de ces dangers<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Commerce
En 2014, la France est nette importatrice de bauxite, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'importation était de Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>. En 2020, la bauxite fait son entrée dans la liste des matières premières critiques pour l'économie européenne<ref name="EurCRM2020">Modèle:Lien web.</ref>.
Notes et références
Voir aussi
Liens externes
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} http://www.mindat.org/min-575.html
- Musée des Gueules Rouges de Tourves - www.museedesgueulesrouges.fr
Bibliographie
- Fathi Habashi (1994) "Bayer's process for aluminium production, a historical perspective", Cahiers d'histoire de l'aluminium, Modèle:N°, hiver 1993-1994, page 21
- Modèle:Qui Burragato (1964) "Analisi mineralogica e confronto tra alcune bauxiti dell'Italia centrale e meridionale", Periodico di Mineralogia, Rome Modèle:P.
- Henry Sainte-Claire Deville (1861), Annales de chimie et de physique, Paris, 61: 309
- Modèle:Dana I
- Jacques Régnier, « La Bauxite : de la Méditerranée à l'Afrique et au-delà », Cahiers d'histoire de l'aluminium, Modèle:N°, été 1999, page 15
