Quặng
Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ ba trên bề mặt Trái đất. Chỉ có oxy và silicon là phổ biến hơn. lớp vỏ của trái đất đến độ sâu 16 km (10 dặm) chứa 8 phần trăm nhôm. Nhôm có xu hướng kết hợp mạnh mẽ với các yếu tố phổ biến khác và do đó hiếm khi xảy ra trong tự nhiên ở dạng kim loại. Các hợp chất của nó, tuy nhiên, là một thành phần quan trọng của hầu như tất cả các loại đá phổ biến. Nó được tìm thấy trong đất sét, đá phiến, đá phiến, đá phiến, đá granit, syenit, và anorthozit.
Quặng nhôm quan trọng nhất, một loại đá chứa sắt bao gồm khoảng 52% oxit nhôm, được phát hiện vào năm 1821 gần Les Baux ở miền nam nước Pháp. Các vật liệu sau đó được đặt tên là bauxite. Bauxite được định nghĩa tốt nhất là quặng nhôm có độ tinh khiết khác nhau, trong đó nhôm ở dạng nhôm hydroxit hoặc nhôm oxit là thành phần đơn lớn nhất. Các tạp chất chủ yếu là oxit sắt, silica và Titania.
Bauxite thay đổi rất nhiều về ngoại hình, tùy thuộc vào thành phần và tạp chất của nó. Nó có màu từ trắng vàng đến xám hoặc từ hồng đến đỏ sẫm hoặc nâu nếu có nhiều oxit sắt. Nó có thể là đất, hoặc nó có thể ở dạng từ đất sét đến đá. Bauxite đã được tìm thấy ở tất cả các lục địa trên thế giới ngoại trừ Nam Cực. Các trầm tích phong phú nhất thường nằm ở các khu vực trong quá trình hình thành là ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, cung cấp điều kiện tối ưu của lượng mưa lớn, nhiệt độ ấm áp liên tục và thoát nước tốt.
Tiền gửi lớn được tìm thấy ở các đảo Caribbean, bắc Nam Mỹ, Úc, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia, Trung Quốc, Nga, Kazakhstan, tây Phi, Hy Lạp, Croatia, Bosnia và Herzegovina, Montenegro, Hungary, Ý và Pháp.
Không phải tất cả bauxite là kinh tế cho sản xuất nhôm. Chỉ trái đất có hàm lượng oxit nhôm từ 30 phần trăm trở lên mới được coi là thiết thực. Chỉ những quặng chứa nồng độ đáng kể của khoáng chất gibbsite và boehmite, tương ứng chứa 65 và 85% alumina, thường được coi là kinh tế để được xử lý. Gibbsite được tìm thấy phần lớn ở các khu vực nhiệt đới ở hai bên Xích đạo, trong khi boehmite được tìm thấy phần lớn ở phía bắc vành đai cận nhiệt đới ở Nga, Kazakhstan, Thổ Nhĩ Kỳ, Trung Quốc và Hy Lạp.
Tiền gửi bauxite được biết đến có thể cung cấp cho thế giới nhôm trong hàng trăm năm ở mức sản xuất hiện nay. Khi tiền gửi bauxite cao cấp bị cạn kiệt, trữ lượng lớn quặng thứ cấp sẽ vẫn được khai thác: tiền gửi đá ong ở phía tây bắc Hoa Kỳ và Úc, anorthonymous ở phía tây Hoa Kỳ, apatit và alunite ở Châu Âu, kaolinite ở Đông Nam Hoa Kỳ. Các nguồn alumina khác của alumina cũng có sẵn: đất sét alumina, dawsonite, đá phiến phèn, đá lửa, và khoáng chất saprolite và sillimanite. Ở Nga, alumina được tinh chế từ quặng nonbauxitic, cụ thể là nepheline syenite và alunite. Sự phát triển bauxite rộng lớn ở Úc, Guinea và Indonesia có xu hướng hoãn quan tâm đến quặng thứ cấp ở nơi khác.
Khai thác mỏ
Cho đến nay, số lượng bauxite được khai thác thương mại lớn nhất nằm ở hoặc gần bề mặt Trái đất. Do đó, nó được khai thác trong các hố mở chỉ cần loại bỏ tối thiểu quá tải. Các bauxite được thổi lỏng và đào lên bằng xẻng điện hoặc kéo, và quặng được vận chuyển bằng xe tải, đường sắt hoặc băng chuyền đến nhà máy chế biến, nơi nó được nghiền nát để xử lý dễ dàng hơn. Các nhà máy tinh chế được đặt gần các khu vực mỏ, nếu có thể, vì vận chuyển là một mặt hàng chính trong chi phí bauxite.
Khoảng 90 phần trăm của tất cả bauxite khai thác được tinh chế thành alumina, cuối cùng được nấu chảy thành nhôm. 10 phần trăm còn lại được sử dụng trong các ứng dụng khác, chẳng hạn như vật liệu mài mòn, vật liệu chịu lửa và sản phẩm trong quá trình thu hồi dầu thô. Khoảng bốn tấn bauxite cao cấp mang lại hai tấn alumina, từ đó một tấn nhôm được sản xuất.
Khai thác và tinh chế
Việc sản xuất nhôm từ bauxite là một quá trình gồm hai bước: tinh chế bauxite để thu được alumina và alumina nấu chảy để sản xuất nhôm. Bauxite chứa một số tạp chất, bao gồm oxit sắt, silica và Titania. Nếu các tạp chất này không được loại bỏ trong quá trình tinh chế, chúng sẽ hợp kim với và làm nhiễm bẩn kim loại trong quá trình nấu chảy. Quặng, do đó, phải được xử lý để loại bỏ các tạp chất này. Alumina tinh khiết thường chứa 0,5 đến 1 phần trăm nước, 0,3 đến 0,5 phần trăm soda và ít hơn 0,1 phần trăm các oxit khác. Quy trình của Bayer, với nhiều sửa đổi khác nhau, là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất alumina và tất cả nhôm được sản xuất từ alumina bằng quy trình điện phân Hall-Héroult.
