铝加工

矿石

铝是地球表面上第三大最丰富的元素。仅氧和硅是更常见的。地壳深达16公里（10英里）时，含有8％的铝。铝具有与其他常见元素结合的强烈趋势，因此自然界中很少以金属形式出现。但是，它的化合物实际上是所有常见岩石的重要组成部分。它存在于粘土，页岩，板岩，片岩，花岗岩，正长岩和钙长石中。

最重要的铝矿石是1821年在法国南部莱斯博克斯（Les Baux）附近发现的含铁岩石，其中含约52％的氧化铝。该材料后来被命名为铝土矿。铝土矿最好定义为不同纯度的铝矿石，其中氢氧化铝或氧化铝形式的铝是最大的单一成分。杂质主要是氧化铁，二氧化硅和二氧化钛。

铝土矿的物理外观差异很大，具体取决于其组成和杂质。如果氧化铁含量高，则颜色范围从黄白色到灰色，或者从粉红色到深红色或棕色。它可能是土状的，或者形式从粘土到岩石。铝土矿在除南极洲以外的世界所有大陆上都有发现。最丰富的沉积物通常位于热带和亚热带气候形成期间的区域，可提供最佳的降雨条件，恒定的温暖温度和良好的排水条件。

在加勒比岛，南美洲北部，澳大利亚，印度，印度尼西亚，马来西亚，中国，俄罗斯，哈萨克斯坦，西非，希腊，克罗地亚，波斯尼亚和黑塞哥维那，黑山，匈牙利，意大利和法国发现了大量矿床。

并非所有的铝土矿对于铝生产都是经济的。仅认为氧化铝含量为30％或更高的土壤是可行的。通常认为只有那些含有显着浓度的三水铝石和勃姆石的矿石，它们分别含有65％和85％的氧化铝。赤铁矿主要分布在赤道两侧的热带地区，而勃姆石则分布在俄罗斯，哈萨克斯坦，土耳其，中国和希腊的亚热带带以北。

在目前的生产水平下，已知的铝土矿储层可以为世界提供数百年的铝。当高级铝土矿矿床枯竭后，仍有大量的二次矿石储量将被开采：美国西北部和澳大利亚的红土矿床，美国西部的钙长石，欧洲的磷灰石和亚矾石，美国东南部的高岭石。还可以使用其他非铝土矿来源的氧化铝：氧化铝粘土，片钠铝石，铝质页岩，火成岩以及腐泥土和硅线石矿物。在俄罗斯，氧化铝是从非铝土矿（即霞石正长岩和亚矾石）精制而成的。澳大利亚，几内亚和印度尼西亚的大量铝土矿开发趋向于推迟对其他地方二级矿石的兴趣。

矿业

迄今为止，商业上开采的铝土矿数量最多，位于或接近地球表面。因此，它可以在露天矿中开采，仅需极少的覆盖层去除。铝土矿床经过喷砂处理，然后用电铲或拉铲进行挖掘，矿石通过卡车，铁路或传送带运输到加工厂，在这里进行破碎以方便处理。如果可能，精炼厂位于矿场附近，因为运输是铝土矿成本的主要项目。

开采的所有铝土矿中约有90％被精炼成氧化铝，最终被熔炼成铝。剩余的10％用于其他应用，例如用于原油回收的磨料，耐火材料和支撑剂。大约四吨高级铝土矿可生产两吨氧化铝，并由此生产一吨铝。

提取和精制

由铝土矿生产铝的过程分为两个步骤：精炼铝土矿以获得氧化铝和将氧化铝熔炼以生产铝。铝土矿包含许多杂质，包括氧化铁，二氧化硅和二氧化钛。如果在精炼过程中未除去这些杂质，它们将在冶炼过程中与金属形成合金并污染金属。因此，必须对矿石进行处理以消除这些杂质。精制氧化铝通常包含0.5％至1％的水，0.3％至0.5％的苏打水以及少于0.1％的其他氧化物。经过各种修改的拜耳法是氧化铝生产中使用最广泛的方法，并且所有铝都是使用Hall-Héroult电解法由氧化铝生产的。