Grant: Alliance Grants

L'industrie canadienne de l'aluminium primaire se classe au cinquième rang mondial avec une production annuelle de 3,1 millions de tonnes d'aluminium. L'aluminium est produit dans des cellules d'électrolyse selon le procédé Hall-Héroult. Leur durée de vie est principalement liée à la vitesse d'érosion (dégradation) des blocs cathodiques de carbone graphitisé. La fin de vie utile de ces cellules est atteinte lorsque le front de dégradation atteint les barres collectrices de courant situées sous les blocs cathodiques. Une solution pour prolonger leur durée de vie 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 canadiennes qui doivent constamment améliorer leur procédé d'électrolyse pour concurrencer l'aluminium produit au Moyen-Orient et en Asie dont les coûts de main-d'oeuvre et énergétiques sont très attractifs.