Grant: Collaborative Research and Development Grants
Université de Sherbrooke
$149,182.00
Étude du comportement d'une cathode et de ses interfaces dans le procédé d'électrolyse de l'aluminium
FY 2010-11
Summary
La production de l'aluminium (Al) se base sur différentes technologies qui constituent des variantes du procédé dit de Hall-Héroult (H-H). De 1900 à 1999, la production mondiale de l'aluminium est passée de 8000 tonnes (t) à 24 millions de t. Au Canada, on en produit annuellement 2,7 millions de t. Le procédé H-H peut se résumer ainsi : l'électrolyse de l'alumine dissoute dans un bain à base de cryolite fondue nécessitant une température comprise entre 940 et 980°C. Ce procédé requiert une cuve dite H-H et des matériaux résistants des points de vue chimique, thermique et mécanique. Depuis 1886, plusieurs avancées technologiques ont permis des améliorations notables au procédé. Cependant, la consommation élevée d'énergie, de l'ordre de 14000 kWh/t d'aluminium, nécessite une meilleure compréhension des phénomènes en jeu pour continuer d'améliorer le rendement énergétique d'une cuve.
Notre projet a pour but la compréhension des phénomènes observés aux différentes interfaces dans une cuve d'électrolyse. Il vise particulèrement l'étude des phénomènes qui influencent la résistance cathodique dans les cellules d'électrolyse de l'aluminium. Plus précisement, ce projet consiste à étudier les aspects et les causes de dégradation des interfaces entre le bloc cathodique et la barre collectrice ainsi qu'entre le bloc cathodique et le bain de métal liquide. Cette étude permettra d'optimiser le rendement énergétique des cuves en diminuant la consommation énergétique et, en conséquence, les gaz à effet de serre car cela diminurait la consommation de carbone dans la cuve.
Program
Collaborative Research and Development Grants
Recipient
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
381216-2009
Name nom
Soucy, Gervais
Department département
Génie chimique et génie biotechnologique
Organization id
68
Institution établissement
Université de Sherbrooke
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2010
Competition year année de concours
2009
Award amount
149182
Program id
CRDPJ
Program name en
Collaborative Research and Development Grants
Program name fr
Subventions de recherche et développement coopérative
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
500
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Manufacturing processes and products
Area of application fr
Procédés et produits industriels
Research subject code
1801
Research subject group en
Chemical engineering
Research subject group fr
Génie chimique
Research subject en
Reaction fundamentals and reactor design
Research subject fr
Principes des réactions et conception de réacteurs
Partie
2
Nb partie
5
Application title
Étude du comportement d'une cathode et de ses interfaces dans le procédé d'électrolyse de l'aluminium
Keyword
NSERC
Application summary
La production de l'aluminium (Al) se base sur différentes technologies qui constituent des variantes du procédé dit de Hall-Héroult (H-H). De 1900 à 1999, la production mondiale de l'aluminium est passée de 8000 tonnes (t) à 24 millions de t. Au Canada, on en produit annuellement 2,7 millions de t. Le procédé H-H peut se résumer ainsi : l'électrolyse de l'alumine dissoute dans un bain à base de cryolite fondue nécessitant une température comprise entre 940 et 980°C. Ce procédé requiert une cuve dite H-H et des matériaux résistants des points de vue chimique, thermique et mécanique. Depuis 1886, plusieurs avancées technologiques ont permis des améliorations notables au procédé. Cependant, la consommation élevée d'énergie, de l'ordre de 14000 kWh/t d'aluminium, nécessite une meilleure compréhension des phénomènes en jeu pour continuer d'améliorer le rendement énergétique d'une cuve.
Notre projet a pour but la compréhension des phénomènes observés aux différentes interfaces dans une cuve d'électrolyse. Il vise particulèrement l'étude des phénomènes qui influencent la résistance cathodique dans les cellules d'électrolyse de l'aluminium. Plus précisement, ce projet consiste à étudier les aspects et les causes de dégradation des interfaces entre le bloc cathodique et la barre collectrice ainsi qu'entre le bloc cathodique et le bain de métal liquide. Cette étude permettra d'optimiser le rendement énergétique des cuves en diminuant la consommation énergétique et, en conséquence, les gaz à effet de serre car cela diminurait la consommation de carbone dans la cuve.