Ertsen
Aluminium is het derde meest voorkomende element op het aardoppervlak. Alleen zuurstof en silicium komen vaker voor. De aardkorst tot een diepte van 16 km (8 mijl) bevat 8 procent aluminium. Aluminium heeft een sterke neiging om te combineren met andere gemeenschappelijke elementen en komt dus in de natuur zelden voor in de metalen vorm. De verbindingen zijn echter een belangrijk bestanddeel van vrijwel alle gangbare gesteenten. Het wordt gevonden in klei, leisteen, leisteen, leisteen, graniet, syeniet en anorthosiet.
Het belangrijkste aluminiumerts, een ijzerhoudend gesteente dat voor ongeveer 52 procent uit aluminiumoxide bestaat, werd ontdekt in 1821 bij Les Baux in Zuid-Frankrijk. Het materiaal werd later bauxiet genoemd. Bauxiet wordt het best gedefinieerd als een aluminiumerts met verschillende zuiverheidsgraden, waarbij aluminium in de vorm van aluminiumhydroxide of aluminiumoxide het grootste afzonderlijke bestanddeel is. De onzuiverheden zijn grotendeels ijzeroxide, silica en titania.
Bauxiet varieert sterk in uiterlijk, afhankelijk van de samenstelling en onzuiverheden. Het varieert in kleur van geelachtig wit tot grijs of van roze tot donkerrood of bruin als het veel ijzeroxiden bevat. Het kan aards zijn of het kan variëren van klei tot gesteente. Bauxiet is gevonden in alle continenten van de wereld behalve Antarctica. De rijkste afzettingen liggen over het algemeen in gebieden die zich tijdens de vorming in tropische en subtropische klimaten bevonden, waardoor optimale omstandigheden voor hevige regenval, constante warme temperaturen en goede afwatering werden geboden.
Grote deposito's zijn te vinden op de Caribische eilanden, Noord-Zuid-Amerika, Australië, India, Indonesië, Maleisië, China, Rusland, Kazachstan, West-Afrika, Griekenland, Kroatië, Bosnië en Herzegovina, Montenegro, Hongarije, Italië en Frankrijk.
Niet alle bauxieten zijn economisch voor aluminiumproductie. Alleen aarde met een aluminiumoxide-gehalte van 30 procent of meer wordt als praktisch beschouwd. Alleen die ertsen die significante concentraties van de mineralen gibbsiet en boehmiet bevatten, die respectievelijk 65 en 85 procent aluminiumoxide bevatten, worden over het algemeen als economisch verantwoord beschouwd voor verwerking. Gibbsite wordt grotendeels gevonden in tropische gebieden aan weerszijden van de evenaar, terwijl boehmiet grotendeels ten noorden van de subtropische gordel voorkomt in Rusland, Kazachstan, Turkije, China en Griekenland.
Bekende afzettingen van bauxiet kunnen de wereld honderden jaren aluminium leveren op het huidige productieniveau. Wanneer hoogwaardige bauxietafzettingen zijn uitgeput, zullen nog aanzienlijke reserves van secundaire ertsen worden geëxploiteerd: laterietafzettingen in de noordwestelijke Verenigde Staten en Australië, anorthosiet in de westelijke Verenigde Staten, apatiet en aluniet in Europa, kaoliniet in de zuidoostelijke Verenigde Staten. Er zijn ook andere niet-bauxietbronnen van aluminiumoxide beschikbaar: aluminiumoxide-kleien, dawsoniet, aluminiumachtige schalie, stollingsgesteenten en saproliet- en sillimanietmineralen. In Rusland wordt aluminiumoxide geraffineerd uit niet-bauxitische ertsen, namelijk nefeline syeniet en aluniet. Grote bauxietontwikkelingen in Australië, Guinee en Indonesië hebben de neiging de belangstelling voor secundaire ertsen elders uit te stellen.
Mijnbouw
Verreweg de grootste hoeveelheid commercieel geëxploiteerd bauxiet ligt op of nabij het aardoppervlak. Bijgevolg wordt het gewonnen in open putten die slechts een minimale verwijdering van overbelasting vereisen. Bauxietbedden worden los gestraald en opgegraven met een shovel of dragline, en het erts wordt met een vrachtwagen, spoor of transportband naar een verwerkingsbedrijf vervoerd, waar het wordt verpletterd om het gemakkelijker te kunnen hanteren. Raffinaderijen bevinden zich indien mogelijk in de buurt van mijnsites, omdat transport een belangrijk onderdeel is van de bauxietkosten.
Ongeveer 90 procent van al het gewonnen bauxiet wordt geraffineerd tot aluminiumoxide, dat uiteindelijk tot aluminium wordt gesmolten. De resterende 10 procent wordt gebruikt voor andere toepassingen, zoals schuurmiddelen, vuurvaste materialen en steunmiddelen bij het terugwinnen van ruwe olie. Ongeveer vier ton hoogwaardig bauxiet levert twee ton aluminiumoxide op, waaruit een ton aluminium wordt geproduceerd.
Extractie en verfijning
De productie van aluminium uit bauxiet is een proces in twee stappen: het raffineren van bauxiet om aluminiumoxide te verkrijgen en het smelten van aluminiumoxide om aluminium te produceren. Bauxiet bevat een aantal onzuiverheden, waaronder ijzeroxide, silica en titania. Als deze onzuiverheden niet worden verwijderd tijdens het raffineren, zullen ze tijdens het smelten worden gelegeerd en het metaal verontreinigen. Het erts moet daarom worden behandeld om deze onzuiverheden te verwijderen. Gezuiverd aluminiumoxide bevat gewoonlijk 0,5 tot 1 procent water, 0,3 tot 0,5 procent frisdrank en minder dan 0,1 procent andere oxiden. Het Bayer-proces, met verschillende wijzigingen, is de meest gebruikte methode voor de productie van aluminiumoxide en al het aluminium wordt geproduceerd uit aluminiumoxide met behulp van het Hall-Héroult-elektrolytische proces.
