Brevet FR2446324A1 — publié le 19800808

La présente invention concerne un procédé de prépararion de métaux et plus précisément un procédé de réduction thermique mettant en oeuvre une décharge électrique dispersée pour le chauffage d'une zone réactionnelle, au cours de la préparation de métaux tels que l'aluminium, à partir de leurs oxydes. Be procédé classique de préparation de l'aluminium (procédé Hall) met en oeuvre l'électrolyse de l'oxyde d'aluminium dissous dans de la cryolite -fondue. L'opération est normalement réalisée dans un grand nombre de cellules d'électrolyse montées en série. Des anodes consommables de carbone reliées au pôle positif des cellules sont disposées près de la surface du métal fondu. La chaleur est dégagée du fait de la résistance électrique du bain, lorsqu'un courant électrique continu d'intensité élevée et de basse tension y-circule. Chaque cellule nécessite un dispositif séparé d'alimentation et de renouvellement de l'anode. En outre, le métal fondu doit être retiré séparément de chaque cellule. De plus, les cellules sont ouvertes et posent donc des problèmes de pollution atmosphérique. Des procédés récemment mis au point pour la fabrication d'aluminium mettent en oeuvre la réduction de l'oxyde par le carbone, sous forme de trichlorure d'aluminium dans un réacteur. L'aluminium est ensuite préparé à partir du trichlorure, dans une cellule d'électrolyse totalement fermée. On a mis aussi au point des procédés qui mettent en oeuvre le chargement dtun minerai finement divisé dans une zone réactionnelle. Cependant, des installations de ce type utilisent soit le chauffage par résistance électrique soit un arc électrique pour l'obtention des températures nécessaires. 'les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 3 365 185, 3 563 726 et 3 765 870 décrivent des procédés représentatifs de ce type, le dernier brevet concernant la réduction d'oxydes métalliques autres que ceux de l'aluminium. Be procédé de réduction selon l'invention de certains oxydes métalliques, par exemple d'aluminium, est mis en oeuvre dans une enceinte totalement fermée si bien que les problèmes de pollution posés par les cellules ouvertes sont éliminés. Contrairement à une installation à arc électrique, l'installation à décharge dispersée selon l'invention met en oeuvre une tension élevée et en conséquence des intensités bien plus réduites qu'un arc pour une même puissance à l'entrée. Be courant triphasé alternatif normal peut être utilisé, si bien que le coût de la transformation en courant continu est économisé. Les dimensions des électrodes sont bien inférieures à celles d'une installation à arc, et la consommation des électrodes est très faible. 'les matières introduites peuvent facilement pénétrer dans la zone à température élevée et la longueur de l'entrefer délimité par les électrodes n'est pas primordiale. 'les réactifs ont un temps de séjour important si bien que l'oxyde est maintenu jusqu'à consommation par la réaction et transformation en vapeurs d'aluminium. En conséquence, les fonctions d'uneséparation centrifuge et d'une réduction sont combinées si bien que le rendement de l'opération est élevé. La pureté du métal est très élevée car aucune impureté n'est intro- duite avec l'agent réducteur, et le métal liquide est obtenu par condensation. En outre, un circuit de contrôle par réaction comprend un contrôle des radiations émises par le courant effluent. Ce contrôle par réaction est relié au débit des réactifs ou à oxygène introduit dans le réacteur afin que le produit soit pur. Grâce au maintien d'une température élevée dans la zone de la décharge, lors du chauffage par décharge dispersée, le carbure d'aluminium et d'autres sous-produits indésirables peuvent être éliminés du courant effluent. Be procédé de réduction thermique selon l'invention, destiné à la réduction de l'aluminium dans un réacteur, comprend l'établissement d'une décharge dispersée dans une zone réactionnelle à température élevée, en présence de vapeurs d'aluminium. De la poudre d'oxyde d'aluminium et un réducteur, par exemple du gaz naturel ou du carbone solide entrainé dans un fluide gazeux, sont introduits dans la zone réactionnelle, avec une composante tangentielle afin qu'un tourbillon se forme. Ce tourbillon se maintient au-dessus d'un niveau minimal de turbulence afin que les particules solides restent en suspension et que la décharge dispersée soit entretenue. La poudre d'oxyde d'aluminium est réduite en vapeur d'aluminium qui est retirée de la zone réactionnelle avec le courant effluent. Ensuite, les vapeurs d'aluminium se condensent sous forme d'un courant liquide continu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe verticale d'un four de réduction destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention la figure 2 est une coupe horizontale du four de la figure I ; et la figure 3 est un diagramme représentant le potentiel de l'oxygène dans le cas de l'oxyde d'aluminium. Be procédé de réduction thermique selon l'invention met en oeuvre une décharge électrique dispersée pour le chauffage du four de réduction. Contrairement au cas d'un arc électrique, une puissance élevée d'entrée peut être obtenue dans une décharge dispersée à des tensions convenablement élevées (d'environ 3 000 à 5 ooe V) et avec des intensités modérées. L'exemple décrit dans la suite met en oeuvre l'utilisation du gaz naturel comme agent réducteur, mais évidemment tout autre hydrocarbure ou meame du carbone solide peuvent être utilisés à cet effet. Be procédé convient essentiellement à la réduction de l'oxyde d'aluminium en alumini'mLmaiS d'autres métaux tels que le magnésium, peuvent être préparés à partir de leurs oxydes, par le procédé de l'invention. Be réacteur portant la référence générale 10 est représenté schématiquement sur les figures 1 et 2. Une chambre 14 de réaction dans laquelle a lieu le processus de réduction, est délimitée par une paroi réfractaire cylindrique 2, un toit réfractaire 13 en forme de drome et un fond réfractaire 15 en forme de dôme. La largeur de la zone réactionnelle est nettement supérieure à la hauteur axiale, avantageusement. Plusieurs électrodes t6 (six sont représentées sur la figure 2) traversent le toit 13 et pénètrent dans la zone réactionnelle 14 tout en étant espacées. 'les électrodes 16 en général formées de carbone ou de graphite, sont entourées d'enveloppes convenables 18 d'isolation. Des orifices 20 permettant la forma tion de jets d'entrée débouchent aussi dans la zone réactionnelle 14, par la paroi 12 du réacteur tO. Ces orifices 20 sont espacés autour de la paroi 12 afin que chaque jet pénètre dans la zone 14 pratiquement entre deux électrodes adjacentes 16. 'les jets 20 sont disposés afin que la matière introduite dans la zone réactionnelle possède une composante tangentielle modérée. Un conduit isolé 24 de sortie traverse le fond 15, suivant son axe vertical. Ce conduit 24 assure la communication entre la zone réactionnelle 14 et un condenseur 22. Celui-ci, en général du type à condensation de surface, comprend plusieurs tubes 28 de transmission de chaleur dans lesquels un fluide de refroidissement circule. Celui-ci-pénètre par une entrée 26 et s'échappe par une sortie 36. Ma partie inférieure du condenseur 22 forme un séparateur 30 du métal liquide et du gaz, ayant une évacuation 32 de liquide à son fond et une évacuation 34 de gaz dépassant horizontalement vers l'extérieur. 'les chaleurs usées peuvent être récupérées dans le condenseur 22 par un fluide de transmission de chaleur tel que l'hydrogène ou l'hélium, circulant en boucle fermée. On considère maintenant la réduction thermique de l'oxyde d'aluminium. 'les conditions nécessaires à la réduction thermique de Al203 sont indiquées sur le diagramme de la figure 3. 'les courbes représentant l'oxydation de Al en Au203 et de C en CO se recoupent à 2 0000C. Au-delà de cette température, l'oxygène passe de l'oxyde au carbone et forme de l'oxyde de carbone. La température dans le réacteur doit dépasser 2 0000C et de préférence 2 2000C afin que la vitesse réactionnelle soit élevée et que les sous-produits indésirables tels que Al20, AlO, Al4C3 et Al20C se décomposent. Dans les exemples qui suivent, on suppose que la température du gaz est égale à 2 4000C dans la zone à température élevée du réacteur.A cette température, l'aluminium cot en phase vapeur comme indiqué par le tableau I. TABLEAU I Tension de vapeur de l'aluminium Température OC Pression, mbar Pourcentage condensé pour une pression ~~~~~~~~~~~~~ pression initiale de 181 mbar 2100 533 0 2000 253 1900 100 44 TABLEAU I (suite) Pourcentage condensé pour une Température OC Pression, mbar pression initiale de 181 mbar 1800 40 77 1700 16 91 1600 5,3 97 Les vapeurs d'aluminium quittent le réacteur avec les gaz de sortie et doivent être reoepérées par condensation. La réaction globale est représentée par l'équation I A1203 + 3 CH4 = 2 Al + 3 Co + 6 H2 La réaction nécessite 62 1 de gaz naturel par kilogramme d'aluminium produit et donne 186 l d'un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène comme sous-produit. Chaleur de réaction à 2980K 375,0 kcal/mole g de A1 Chaleur contenue dans les pro- 338,2 kcal/mole g de Al duits de la réaction à 27000C Quantité totale de chaleur néces- 713,2 kcal/mole g de Al saire Dans les ensembles importants, les pertes de chaleur et le travail de compression sont à peu près compensés par le préchauffage de la charge à 3000C environ. La quantité totale d'énergie électrique nécessaire est donc de 15,4 kWh/kg d'aluminium. Les chaleurs usées disponibles dans le condenseur de l'aluminium, au-dessus de 6000C, sont de 294 kcal/mole g, donnant, pour un rendement de conversion de 35 %, 2,2 kWh/kg d'aluminium. L'énergie électrique nette nécessaire sans utilisation du gaz sous-produit est donc de 13,21kWh/kg d'aluminium. L'énergie tirée du gaz sous-produit, avec un rendement de 35 , atteint 4,07 kWh/kg d'aluminium si bien que la quantité résultante d'énergie nécessaire est de 9,14 kWh/kg d'aluminium. L'utilisation du gaz sous-produit pour la fabrication d'un combustible liquide ou d'autres produits chimiques peut être plus rentable. Dans ce cas, l énergie nécessaire est de 13,2 kWh/kg d'aluminium. On considère maintenant la décharge électrique dispersée. Les courants puissants de décharge électrique ne peuvent pas se concentrer en filaments étroits constituant des arcs étant donné le mélange turbulent, lorsque le critère suivant de dispersion est satisfait N e représentant le nombre d'électrons par cmv, T la température du gaz en K, u' l'intensité de la turbulence en cm/s, t u' le temps caractéristique de turbulence en s, e la charge de l'électron, égale à 1,59.10-19 C, f étant la masse volumique du gaz en g/cm3, 1 étant l'échelle de turbulence en cm, k e étant la mobilité des électrons en cm/s par V/cm, Cp étant la capacité calorifique du gaz en cal/g. C, et E étant le gradient de tension en V/cm. Le potentiel d'ionisation de l'aluminium est faible, de 5,984 V seulement. La concentration des ions et des électrons dans le gaz produit, contenant 181 mbar d'aluminium, 266 mbar de C0 et 533 mbar de H2, étant donné l'ionisation thermique de la vapeur d'aluminium, est indiquée dans le tableau II en fonction de la température du gaz. TABLEAU II Concentration des ions et des électrons dans le gaz produit contenant 181 mbar de Al, 266 mbar de CO et 533 mbar de H2 dNe 1 Température K Ne 1/cm dT cm C 2300 0,34 x 10 0,29 x 10 2400 0,63 x 1013 0,52 x 10 2500 1,5 x 1013 0,8 x 10 2600 1,97 x 1013 1,31 x 1o11 2700 3,28 x 1013 2,0 x 2800 5,3 x 1013 2,7 x 10 2900 8,0 x 1013 4,2 x 1011 La turbulence, avec un temps caractéristique d'envi -ton 10-3 s ou moins, est maintenue par les jets gazeux introduits dans le réacteur. Pour un tel temps caractéristique de turbulence, le gradient critique de tension pour la dispersion de la décharge est calculé comme étant égal à 31,6 V/cm à une température du gaz de 25000C. Comme indiqué dans la suite dans un exemple numérique, pour un four de réduction de 30 000 kW, la valeur nominale du gradient de tension est seulement une fraction de cette valeur critique. -'le dessin du four de réduction est essentiellement fixé par le temps voulu de séjour et non par le gradient permis de tension. La probabilité de la concentration du courant de décharge en filaments constituant des arcs est encore réduite étant donné la chaleur absorbée-par la réaction et qui stabilise la température, et par l'allongement continu des lignes de circulation de fluide étant donné le mouvement tourbillonnaire des gaz dans le four. Contrairement à l'utilisation d'un arc, la chaleur introduite par une décharge dispersée est répartie dans tout l'intérieur de la zone à température élevée du réacteur. En conséquence, aucune fraction de la matière de charge ne peut traverser le four sans avoir réagi et ne peut contaminer le courant produit. On considère maintenant le processus de réduction. Dans un exemple utilisé pour la description du procédé, on considère un ensemble de réduction de 30 000 kW. 'la poudre d'oxyde d'aluminium est transportée par un courant de gaz naturel ou de gaz produit recyclé et est injectée avec une composante tangentielle modérée dans le four 10. 'les jets gazeux transmis dans le four maintiennent une turbulence intense dans la matière. Be mouvement turbulent maintient les particules solides en suspension et empêche la concentration des courants de décharge en arcs filamentaîres. 'les gaz chargés de poussière circulent autour de l'axe vertical du four et se déplacent lentement vers l'intérieur. Ils sont préchauffés dans la zone externe du four, étant donné la chaleur irradiée par la zone interne chaude. Du gaz naturel ou d'autres hydrocarbures se décomposent dans cette zone de chauffage en hydrogène et fines particules de carbone. 'les particules de carbone et Al203 sont retenues dans le four par la force centrifuge du mouvement tourbillonnaire jusqu'à leur consommation par la réaction. Ainsi, bien que le temps de séjour des gaz dans la zone chaude du four soit de l'ordre d'une seconde, les particules sont retenues pendant un temps bien plus long, suivant leur dimension. 'les produits gazeux de la réaction quittent le four 10 par la sortie centrale 24 et circulent dans le condenseur 22 dans lequel 97 % environ des vapeurs d'aluminium se condensent, la température du courant gazeux s'abaissant de 2 000 à 1 6000C. L'aluminium liquide condensé est séparé du courant gazeux dans le séparateur 30 et il est évacué sous forme d'un courant continu de métal liquide. La chaleur est extraite du condenseur 22 par un fluide convenable de transmission de chaleur tel que l'hydrogène ou l'hélium,circulant en circuit fermé. Une fraction importante de la chaleur récupérée peut être transformée à nouveau en énergie électrique par une turbine à gaz. iLe courant gazeux peut alors passer dans un second condenseur non représenté, dans lequel le reste du métal contenant des impuretés se condense. Be courant gazeux quittant les condenseurs passe dans un refroidisseur et un séparateur à cyclone dans lequel les produits solides de la réaction finale, sous forme de fines particules de poussière, sont retirés. Ces matières solides, contenant essentiellement Au203, Al4C3 Al20C sont recyclées avec la charge dans le four de réduction. Dans le condenseur 22 et dans le séparateur 30, la tension superficielle élevée de l'aluminium fondu empêche l'entrée des fines particules de carbure et d'oxyde da-ns le métàl fondu. De l'énergie électrique, par exemple sous forme de courant alternatif triphasé à 50 périodes, est transmis au four 10 ae réduction par les électrodes 16 de carbone. 'le courant électrique peut quitter les électrodes 16 sous forme d'arcs filamentaires, disposés dans les zones externes les plus froides et se disperse ensuite sous forme d'une décharge dispersée dans le volume réactionnel chaud. 'les radiations thermiques provenant du volume réactionnel chaud sont interceptées par les nuages de particules dc au203 et de carbone entraînés par le gaz dans les régions externes du four. De cette manière, les parois du four sont protégées contre les radiations thermiques intenses et les pertes de chaleur du four restent modérées. La chaleur irradiée, absorbée par les particules, est utilisée pour le préchauffage de la charge. L'expérience réalisée avec des pulvérisations-de liquide indique que la coagulation de gouttelettes reste insignifiante tant que le volume du gaz dans lequel les gouttelettes sont dispersées dépasse 5'000 fois le volume total des gouttelettes liquides. Aux températures auxquelles les particules d'oxyde commencent à se ramollir, le rapport du volume de gaz au volume des particules solides est bien supérieur à la limite indiquée. En conséquence, une coagulation importante des particules d'oxyde dans le four n'est pas probable. Une production d'aluminium d'un four de réduction de 30 000 kW, pour une énergie consommée de 15,4 kWh par kilogramme d'aluminium, est d'environ 2 t/h ou 16 000 t/an. Energie tirée de la turbine de récupération des chaleurs perdues 4 300 kW Anergie de la turbine entraînée par 8 000 kW les gaz d'échappement Fourniture d'énergie extérieure 17 700 kw Total 30 000 kW On suppose que le temps de séjour des gaz dans la zone réactionnel à température élevée est d'une seconde, et les dimensions calculées du four sont alors Volume actif 18 m3 Volume total 36 m3 Diamètre 4,5 m Hauteur 2,25 m Diamètre du cercle d'électrodes 3,6 m Diamètre des électrodes (6 électrodes) 15 cm Densité de puissance à l'entrée 2 W/cm) Gradient moyen de tension 15 V/cm pension par phase 2700 V Courant des électrodes (6 électrodes) 1850 A Tension de ligne 4700 V Intensité de ligne 7700 A Diamètre du conduit de sortie du four 25 cm Vitesse circonférentielle à la sortie 100 m/s Vitesse circonférentielle au niveau de 6 m/s la paroi Accélération centrifuge à la sortie 10 000 g Les'particules de diamètre supérieur à 10 microns sont retenues par la force centrifuge. Pertes par radiations dans la zone de sortie 200 kW Pertes de chaleur par les parois 300 kW Condenseur des vapeurs d'aluminium Entrée Sortie Température 2 000 C 1 6000C Pression des vapeurs d'aluminium 181 mbar 5,3 mbar Vitesse de sortie 600 m/s 400 m/s Diamètre des tubes de condenseurs 2,5 cm Nombre de tubes 80 Longueur des tubes 75 cm Pertes de charge 150 mbar Temps de séjour dans les tubes des 1,5.10 3 condenseurs Travail de compression nécessaire 60 kW Au-dessous de 2 0OOCC, la réaction s'inverse et l'aluminium est oxydé par GO. La vitesse de cette réaction finale n'est pas connue.Cependant, la plus grande partie du métal est condensée en une fraction du temps nécessaire pour que les produits gazeux passent dans le tube de condensation, ctest-à-dire en une fraction de milliseconde. Le temps nécessaire à la réduction de la température des vapeurs d'aluminium est très important et doit être aussi court que possible. Le temps nécessaire à la réduction de la température de 2 000 à 1 6000C peut encore être réduit par utilisation de tubes de diamètre et de longueur plus faibles, et par utilisation d'une plus grande perte de charge dans le condenseur. Celui-ci peut avoir d'autres configurations géométrique réduisant le temps de séjour dans l'intervalle de température qui est particulièrement délicat. Par exemple, il peut comprendre un faisceau de tubes ou de nervures sur lesquels le courant de gaz chauds s'écoule. Les conditions de l'existence de la décharge électrique dispersée dans le four peuvent être établies par chauffage du four et du courant gazeux par des flammes formées par de l'oxygène et du gaz naturel ou par des arcs électriques, et par évaporation d'une certaine quantité d'aluminium dans le four. Lorsque la décharge a été amorcée, le niveau nécessaire d'ionisation est maintenu par le grand temps de séjour des gaz chauds qui circulent. La température dans le four de réduction à la sortie de celui-ci est bien supérieure à la température de décomposition du carbure d'aluminium (2 2000C). En aval du four, l'aluminium et le carbone ne sont plus en contact. La formation du carbure d'aluminium n'est donc pas prévue dans le processus de réduction. Les particules de carbone et de Kil203 sont retenues dans le four plus longtemps que les gaz. La quantité de carbone présente peut parfois être différente de la quantité nécessaire à la réaction complète. De fines particules de carbone en excès peuvent être entraînées hors du four avec les gaz produits. 'les radiations caractéristiques du carbone émises par le gaz à la sortie peuvent être utilisées pour le réglage automatique du débit de gaz naturel et de la quantité d'énergie transmise au four. Ainsi, dès que les radiations des particules de carbone sont détectées, le débit de CH4 transmis au réacteur est légèrement réduit ou une certaine quantité d'oxygène peut être introduite dans le réacteur afin que l'excès de carbone soit brûlé en 00. Ce réglage par réaction assure la pureté du produit. L'énergie électrique transmise est réglée par la tension appliquée aux électrodes. Be processus de réduction thermique décrit précédemment est continu et convient bien aux ensembles de grande capacité, et aux commandes automatiques. Be métal liquide est collecté en un point et évacué sous forme d'un courant continu. La consommation d'énergie lors de la mise en oeuvre du procédé est nettement inférieure à celle des meilleures installations mettant en oeuvre le procédé hall, et elle est comparable à la consommation d'énergie prévue pour le nouveau procédé au chlore, sous sa forme la plus élaborée. Be courant alternatif triphasé normal peut être utilisé si bien que le coût de la transformation en énergie continue est supprimé. Une alimentation qui peut être interrompue est acceptable car aucune matière fondue, à part l'aluminium, n'est traitée en grande quantité.La pureté du métal est exceptionnellement élevée étant donné qu'aucune impureté n' est introduite avec l'agent réducteur et le métal liquide est obtenu par condensation. 'la consommation des électrodes est minimale. L'installation est totalement fermée et n'a pas d'émissions nuisibles. 'la capacité de production de deux ou trois fours de réduction est égale à celle des plus grandes installations mettant en oeuvre les cuves du procédé Hall. 'la surface des installations de réduction et les investissements nécessaires sont très inférieurs. 'l'utilisation d'énergie qui peut être interrompue, la petitesse de l'installatiop et l'absence de pollution atmosphérique donnent une plus grande liberté dans la sélection de l'emplacement des installations. En conséquence, le coût de transport de l'alumine et des lingots peut alors être réduit. REVENDICATIOliS 1. Procédé de réduction thermique d'oxydes métalliques dans un réacteur, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'introduction de l'oxyde métallique en poudre et d'un réducteur dans un gaz, dans une zone réactionnelle du réacteur, avec une composante tangentielle afin qu'un tourbillon soit créé, le maintien d'une décharge électrique dispersée dans la zone réactionnelle, grâce au maintien d'une turbulence minimale du gaz, le maintien dans la zone réactionnelle d'une température supérieure à la température de réaction par réduction de l'oxyde, la réduction de la poudre en vapeurs métalliques, la retenue de la poudre dans la zone réactionnelle par la force centrifuge jusqu'à la réduction de la poudre, le retrait d'un courant effluent de gaz contenant les vapeurs métalliques provenant de la zone réactionnelle, et la transformation des vapeurs métalliques à l'état liquide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde métallique est l'oxyde d'aluminium. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température est maintenue au-delà de 2 0000C. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'établissement de la décharge dispersée dans la sone du réacteur en présence de vapeurs d'aluminium. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la transformation des vapeurs d'aluminium en liquide comprend la condensation des vapeurs à l'état liquide à l'extérieur de la zone réactionnelle. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le contrôle du courant effluent, permettant la détermination de l'introduction d'un excès de charge de réducteur. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend le réglage du débit de réducteur transmis à la zone réactionnelle en fonction d'un signal indiquant la présence du réducteur dans le courant effluent. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'introduction d'oxygène dans la zone réactionnelle en fonction d'un signal indiquant la présence du réducteur dans le courant effluent. 9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réducteur est choisi dans le groupe qui comprend le gaz naturel, un gaz hydrocarboné autre que le gaz naturel, et du carbone solide. 10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la condensation comprend la circulation du courant effluent dans un condenseur dans lequel la température du courant est rapidement réduite en dessous de 1 6000C. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le courant effluent pénètre dans le condenseur avec une vitesse d'au moins 600 m/s environ. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend la séparation de l'aluminium liquide du courant effluent de gaz dans un séparateur liquide-gaz, et l'évacuation d'un courant d'aluminium liquide. 13. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température dans la zone réactionnelle, dans le voisinage de la zone de retrait du courant effluent, est maintenue à 2 4000C environ. 14. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend l'établissement de la décharge dispersée entre des électrodes distantes par remplissage de l'espace de vapeurs d'aluminium et par ionisation de ces vapeurs. 15. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réducteur est le gaz. 16. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'introduction de l'oxyde et du réducteur comprend l'introduction de la poudre d'oxyde, du réducteur et du gaz sous forme de plusieurs jets distants et alignés. 17. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la teneur du courant effluent en carbone libre est contrôlée. 18. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la turbulence minimale est caractérisée par un temps carac téristique, dans la zone réactionnelle, de l'ordre de 10 5 s ou moins. 19. Procédé de réduction thermique de poudre d'oxyde d'aluminium en aluminium dans un réacteur, caractérisé en ce qu'il comprend l'établissement d'une décharge électrique dispersée dans une zone du réacteur, en présence de vapeurs-d'aluminium afin que, dans la partie centrale de cette zone, la température maintenue soit au moins égale à 2 0000C, l'introduction de poudre d'oxyde d'aluminium et de gaz naturel dans la zone réactionnelle, avec une composante tangentielle de manière qu'un tourbillon soit créé, le maintien d'une décharge dispersée dans la zone réactionnelle, avec une turbulence minimale des matières introduites, la réduction de la poudre en vapeurs d'aluminium et la retenue de cette poudre dans la zone réactionnelle jusqu'à ce qu'elle soit réduite, le retrait d'un courant effluent de gaz contenant des vapeurs d'aluminium, à partir de la zone réactionnelle, et la réduction de la température du courant effluent dans un condenseur, rapidement jusqu'à 1 6000C afin que les vapeurs d'aluminium se condensent sous forme d'aluminium fondu.