minereurile
Aluminiul este al treilea element cel mai abundent de pe suprafața Pământului. Doar oxigenul și siliconul sunt mai frecvente. Crusta pământului până la adâncimea de 16 km (10 mile) conține 8 la sută aluminiu. Aluminiul are o tendință puternică de a se combina cu alte elemente comune și astfel apare rar în natură sub formă metalică. Cu toate acestea, compușii săi sunt un element important al practicilor tuturor rocilor comune. Se găsește în argilă, șisturi, ardezie, schist, granit, sinenit și anortozit.
Cel mai important minereu de aluminiu, o rocă conținând fier, formată din aproximativ 52 la sută oxid de aluminiu, a fost descoperită în 1821 în apropierea Les Baux din sudul Franței. Materialul a fost numit mai târziu bauxită. Bauxita este definită cel mai bine ca minereu de aluminiu cu diferite grade de puritate, în care aluminiul sub formă de hidroxid de aluminiu sau oxid de aluminiu este cel mai mare element constitutiv. Impuritățile sunt în mare parte oxid de fier, silice și titană.
Bauxita variază foarte mult în ceea ce privește aspectul fizic, în funcție de compoziția și impuritățile sale. Acesta variază de la culoare de la alb gălbui la gri sau de la roz la roșu închis sau maro dacă este bogat în oxizi de fier. Poate fi pământesc sau poate avea formă sub formă de argilă până la stâncă. Bauxita a fost găsită pe toate continentele lumii, cu excepția Antarcticii. Cele mai bogate zăcăminte se află, în general, în zonele care în timpul formării au fost în climă tropicală și subtropicală, oferind condiții optime de precipitații abundente, temperaturi calde constante și drenaj bun.
Depozite mari se găsesc în insulele din Caraibe, nordul Americii de Sud, Australia, India, Indonezia, Malaezia, China, Rusia, Kazahstan, Africa de Vest, Grecia, Croația, Bosnia și Herțegovina, Muntenegru, Ungaria, Italia și Franța.
Nu toate bauxitele sunt economice pentru producția de aluminiu. Doar pământul cu un conținut de oxid de aluminiu de 30% sau mai mult este considerat practic. Doar acele minereuri care conțin concentrații semnificative ale mineralelor gibbsite și boehmite, care conțin 65 și, respectiv, 85% procente de alumină, sunt considerate în general economice pentru a fi procesate. Gibsitul se găsește în mare parte în zonele tropicale de pe ambele părți ale ecuatorului, în timp ce boehmitul se găsește în mare parte la nord de centura subtropicală în Rusia, Kazahstan, Turcia, China și Grecia.
Depozitele cunoscute de bauxită pot furniza lumii aluminiu timp de sute de ani la nivelurile de producție actuale. Când se vor epuiza depozitele de bauxită de înaltă calitate, vor rămâne exploatate rezerve substanțiale de minereuri secundare: depozite de laterită în nord-vestul Statelor Unite și Australia, anortozit în vestul Statelor Unite, apatit și alunit în Europa, kaolinite în sud-estul Statelor Unite. Alte surse nonbauxite de alumină sunt de asemenea disponibile: argile de alumină, dawsonite, șisturi aluminoase, roci ignee și minerale de saprolite și sillimanite. În Rusia, alumina este rafinată din minereuri nonbauxitice - și anume neenline syenite și alunite. Vaste dezvoltări de bauxită în Australia, Guineea și Indonezia au avut tendința de a amâna interesul pentru minereuri secundare în altă parte.
Minerit
De departe cea mai mare cantitate de bauxită exploatată comercial se află la suprafața Pământului sau în apropierea acesteia. În consecință, este extras în gropi deschise necesitând doar o îndepărtare minimă a supraîncărcării. Paturile de bauxită sunt dezlipite și dezgropate cu lopată sau linie de tracțiune, iar minereul este transportat cu camionul, șina sau banda transportoare la o uzină de procesare, unde este zdrobit pentru o manevrare mai ușoară. Instalațiile de rafinare sunt amplasate în apropiere de mine, dacă este posibil, deoarece transportul este un element important în costurile de bauxită.
Aproximativ 90% din totalul bauxitului extras este rafinat în alumină, care este topită în cele din urmă în aluminiu. Restul de 10 la sută este utilizat în alte aplicații, cum ar fi abrazive, refractare și plante pentru recuperarea petrolului brut. Aproximativ patru tone de bauxită de înaltă calitate produc două tone de alumină, din care se produce o tonă de aluminiu.
Extracție și rafinare
Producția de aluminiu din bauxită este un proces în două etape: rafinarea bauxitei pentru a obține alumină și alumina de topire pentru a produce aluminiu. Bauxita conține o serie de impurități, inclusiv oxid de fier, silice și titană. Dacă aceste impurități nu sunt îndepărtate în timpul perfecționării, acestea vor alia și vor contamina metalul în timpul procesului de topire. Prin urmare, minereul trebuie tratat pentru a elimina aceste impurități. Alumina purificată conține de obicei 0,5 până la 1% apă, 0,3 până la 0,5 procente de sodă și mai puțin de 0,1 la sută alți oxizi. Procesul Bayer, cu diverse modificări, este cea mai utilizată metodă pentru producerea aluminei, iar tot aluminiul este produs din alumină folosind procedeul electrolitic Hall-Héroult.
