Aluminothermie
# Aluminothermie

L’aluminothermie est un procédé pyrométallurgique de production de métaux purs, mettant en jeu la réduction exothermique de divers oxydes métalliques par l’aluminium en poudre. La réaction se déroule à haute température — plus de 2 800 °C.

L’une des utilisations les plus courantes est le soudage des rails de chemin de fer à partir d'un mélange de poudre d'hématite — un oxyde de fer rouge, de formule $Fe_2O_3$ — et d'aluminium grâce à la réaction suivante : $Fe_2O_3$ + 2 Al → 2 Fe + $Al_2O_3.$ Ce mélange est fréquemment nommé thermite dans les pays anglo-saxons. Le procédé a été inventé par le chimiste allemand Johannes Hans Wilhelm Goldschmidt.

Elle se décompose en deux demi-réactions :

* réduction de l’oxyde de fer : $Fe_2O_3$ + 6 $e^−$ → 2 Fe + 3 $O^{2−}$
* oxydation de l’aluminium : 2 Al + 3 $O^{2−}$ → $Al_2O_3$ + 6 $e^−$

Outre l'hématite, on utilise également couramment comme oxydant la magnétite, un oxyde de fer noir ou bleu, de formule $Fe_3O_4.$ Le fer obtenu ainsi est pur. Cela présente donc une alternative au fer le plus abondamment réduit industriellement dans les hauts-fourneaux, qui sort sous forme de fonte ou d'acier.

Plusieurs métaux ou métalloïdes peuvent être obtenus industriellement par aluminothermie, lorsque leur pureté doit être élevée, comme le nickel ou le silicium.

