Développement de cathodes durables et performantes pour la production d’aluminium primaire

CONTRIBUTION DE PRIMA:

DÉTAILS DU PROJET:

La durée de vie des cellules d’électrolyse de l’aluminium est principalement liée à la vitesse d’érosion (dégradation) des blocs cathodiques de graphite. La fin de vie utile des cellules d’électrolyse est atteinte lorsque le front de dégradation atteint les barres collectrices de courant situées sous les blocs cathodiques. Une solution est de déposer un revêtement protecteur à la surface des blocs cathodiques. Il agira comme barrière à l’infiltration de cryolithe et d’aluminium dans les blocs de graphite, leur conférant ainsi une meilleure résistance à la dégradation électrochimique. Ces revêtements devront donc avoir une excellente résistance à la corrosion et aux chocs mécaniques et thermiques. Ils devront aussi avoir une bonne mouillabilité vis-à-vis de l’aluminium liquide ainsi qu’une excellente conductivité électrique, ce qui permettra de réduire la consommation énergétique du procédé. De plus, un meilleur contact entre l’aluminium et les blocs cathodiques pourrait réduire la formation de dépôts résistifs pouvant se former à cette interface. Un matériau particulièrement prometteur est le TiB2, mais sa mise sous forme de revêtements denses et homogènes pose de nombreux défis. Dans ce projet, différentes méthodes de déposition du TiB2 pour former des revêtements à la surface des blocs cathodiques seront évaluées, tout comme leur comportement dans les conditions d’électrolyse de l’aluminium à l’échelle du laboratoire puis à l’échelle pilote. Ce projet permettra d’améliorer la rentabilité des alumineries québécoises qui doivent constamment améliorer leur procédé d’électrolyse pour pouvoir concurrencer l’aluminium produit au Moyen-Orient et en Asie dont les coûts de main d’œuvre et énergétiques sont très attractifs. Grâce à ce projet, un étudiant au doctorat, un étudiant à la maîtrise, un stagiaire postdoctoral et six stagiaires de premier cycle seront formés.

SECTEURS:

PARTENAIRES INDUSTRIELS:

PARTENAIRES DE RECHERCHE: