Framställning av aluminium

1821 upptäckte M. Pierre Berthier ett mineral som efter den franska fyndorten Les Baux kallas Bauxit. Bauxit är en lergjord som bildats genom förvittring av silikatmaterial under tropiska förhållanden. Den är en blandning av mer eller mindre hydratiserade oxider av bl.a. aluminium, järn och titan. Aluminium förekommer aldrig fritt i naturen utan mest i förening med kisel och syre samt alkali- och jordalkalimetaller.

Bauxiten bryts oftast i stora dagbrott men används inte direkt för aluminiumtillverkning, utan omvandlas först till aluminiumoxid, och det sker enligt Bayermetoden ofta i direkt anslutning till brytplatsen för bauxiten. De bästa fyndigheterna finns i tropiska och subtropiska områden av Latinamerika, Sydamerika, Väst- och Centralafrika samt Australien.
Brytvärd bauxit innehåller 20-30% aluminium eller mer och från ca 4 ton bauxit erhålls ca 2 ton aluminiumoxid.

För Sveriges aluminiumbehov bryts årligen ca 180 000m³ bauxit. Som jämförelse kan nämnas att vid svensk torvproduktion bryts årligen
25 gånger så stor volym, ca 4 500 000m³.

1886 uppfann amerikanen Charles Martin Hall och fransmannen Paul T. Heroult, oberoende av varandra, en elektrolysprocess där aluminiumoxid omvandlas till renaluminium. Metoden, kallad Hall-Herault-metoden, är än idag den metod som används för framställning av aluminium i kommersiellt syfte.

Aluminiumoxiden omvandlas genom elektrolys i en saltsmälta av aluminiumflourid och kryolit och temperaturen i smältan är 960-980°C. Spänningen mellan anod och katod ligger på ca 5 V. Strömstyrkan vid elektrolysen beror av ugnstorleken och ligger mellan 30 och 300 kA.
Energiåtgången vid elektrolysen är, beroende på ugnstyp, mellan 13 och 17 kWh/kg. Elektrolysverken finns oftast på platser i världen där det finns god tillgång på billig elektricitet. 2 ton aluminiumoxid ger ca 1 ton aluminium.

Det primäraluminium som framställs har en renhet på minst 99,5%. Primäraluminiumverken framställer sedan ett flertal olika aluminiumlegeringar genom tillsats av olika legeringsämnen.
Aluminium är idag den näst mest använda metallen i världen efter järn.