鋁（Al）是(shi)(shi)(shi)最豐富(fu)的(de)(de)(de)地殼金(jin)屬(shu)元素(su)。與(yu)氧和氫結(jie)(jie)合(he)，形成鋁土礦，礦石(shi)開采最常用(yong)的(de)(de)(de)鋁。金(jin)屬(shu)鋁中首次分離氯化鋁是(shi)(shi)(shi)在1829年(nian)，但直到1886年(nian)才(cai)開始(shi)商業(ye)生產。鋁是(shi)(shi)(shi)一種銀(yin)白色的(de)(de)(de)，堅(jian)硬的(de)(de)(de)輕質(zhi)金(jin)屬(shu)（比重(zhong)2.7）。是(shi)(shi)(shi)電的(de)(de)(de)良導體，非常耐腐蝕。由于(yu)這些特性，成為(wei)一種重(zhong)要的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)。鋁合(he)金(jin)結(jie)(jie)合(he)強度輕，因(yin)此在種類繁多的(de)(de)(de)行業(ye)使用(yong)。

基本簡介

鋁(lv)(lv)(lv)(lv)土礦(kuang)中三水鋁(lv)(lv)(lv)(lv)石的(de)(de)主要礦(kuang)物(wu)(wu)是（Al2O3·3H2O），勃(bo)姆石（Al2O3·H2O），和(he)水硬(ying)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)石，這被視為軟(ruan)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)石的(de)(de)成分相同，但(dan)密度和(he)難度。純的(de)(de)氧(yang)(yang)化鋁(lv)(lv)(lv)(lv)（Al2O3）無水氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)，含有52.9%鋁(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)47.1%的(de)(de)氧(yang)(yang)氣。鋁(lv)(lv)(lv)(lv)土礦(kuang)可(ke)硬(ying)如石頭或泥一樣(yang)柔軟(ruan)，它可(ke)能(neng)會發生(sheng)的(de)(de)壓實(shi)土（包括易碎，重新膠結），（pisolites）小球(qiu)，或空心，枝(zhi)條狀(zhuang)物(wu)(wu)質（管）。它的(de)(de)顏(yan)色(se)(se)可(ke)淺黃(huang)色(se)(se)，粉紅色(se)(se)，黃(huang)色(se)(se)，紅色(se)(se)，或白色(se)(se)，或任何組合。

鋁(lv)土礦是(shi)指鋁(lv)土礦，其中包含的Fe2O3和二氧化硅(gui)Al2O3，適當低的水(shui)平足夠高的水(shui)平，在經濟上可開采。鋁(lv)的其他可能來源包括(kuo)巖石(shi)，如頁(ye)巖，板(ban)巖鋁(lv)，磷酸鋁(lv)石(shi)，高鋁(lv)粘(zhan)土礦物質。

萊(lai)斯后，巴(ba)(ba)芒，它最(zui)初是(shi)(shi)在(zai)1821年發(fa)現的(de)法語(yu)區命名，鋁(lv)土礦(kuang)(kuang)是(shi)(shi)由熱帶或(huo)亞(ya)熱帶氧化鋁(lv)風化的(de)巖(yan)石(shi)。它的(de)發(fa)生(sheng)是(shi)(shi)由于(yu)風化紅土覆蓋或(huo)毯(tan)子眾所周知，在(zai)各(ge)種各(ge)樣的(de)石(shi)頭(tou)。由于(yu)它形成的(de)方式，鋁(lv)土礦(kuang)(kuang)通(tong)常非常廣泛(fan)。鋁(lv)土礦(kuang)(kuang)是(shi)(shi)發(fa)現幾(ji)乎所有(you)的(de)世(shi)界(jie)各(ge)大(da)洲。已(yi)知最(zui)大(da)的(de)鋁(lv)土礦(kuang)(kuang)資源經(jing)濟發(fa)生(sheng)在(zai)澳大(da)利(li)亞(ya)和幾(ji)內亞(ya)。在(zai)排名方面，這(zhe)些國(guo)(guo)家隨后是(shi)(shi)巴(ba)(ba)西，牙買(mai)加和印度(du)。雖然美國(guo)(guo)，日(ri)本(ben)和德(de)意志聯邦共和國(guo)(guo)是(shi)(shi)世(shi)界(jie)上最(zui)大(da)的(de)鋁(lv)消費者，他們(men)擁有(you)自己的(de)很少或(huo)根本(ben)沒有(you)鋁(lv)土礦(kuang)(kuang)礦(kuang)(kuang)床。

鋁土礦

鋁礦(kuang)中最為重要(yao)的一種：

我國(guo)已探明(ming)鋁土礦礦區(qu)310處，分布于全國(guo)19個省、自治區(qu)、直轄市。鋁土礦保有(you)儲量達到(dao)22.73億(yi)噸(dun)，其中A+B+C級(ji)7.05億(yi)噸(dun)，占總保有(you)儲量的31%。

據美國(guo)(guo)礦(kuang)業局《MineralCommoditySummaries》1996年資料，全世界鋁土礦(kuang)儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)230億(yi)(yi)噸(dun)，儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)為(wei)280億(yi)(yi)噸(dun)，其中鋁土礦(kuang)資源(yuan)比較豐(feng)富的(de)國(guo)(guo)家有：澳(ao)大利(li)亞(ya)（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)79億(yi)(yi)噸(dun)）、幾內亞(ya)（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)59億(yi)(yi)噸(dun)）、巴西（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)29億(yi)(yi)噸(dun)）、牙買加（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)20億(yi)(yi)噸(dun)）、印度(du)（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)12億(yi)(yi)噸(dun)）、匈牙利(li)（儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)9億(yi)(yi)噸(dun)）。我國(guo)(guo)鋁土礦(kuang)的(de)數量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)質量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)都不(bu)及上述國(guo)(guo)家，如以我國(guo)(guo)A+B+C級儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)（工業儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)）和(he)這些國(guo)(guo)家的(de)儲量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)礎(chu)(chu)(chu)相比，遠在它們之后。

我(wo)國(guo)鋁(lv)土(tu)(tu)礦(kuang)資源還是比較豐富的(de)，華北(bei)地臺(tai)(tai)、揚子(zi)地臺(tai)(tai)、華南(nan)褶皺系及東南(nan)沿(yan)海(hai)四個成(cheng)礦(kuang)區都(dou)具有較好(hao)的(de)鋁(lv)土(tu)(tu)礦(kuang)成(cheng)礦(kuang)條件(jian)，尤以晉中-晉北(bei)、豫西-晉南(nan)、黔北(bei)-黔中三個成(cheng)礦(kuang)帶(dai)成(cheng)礦(kuang)條件(jian)較好(hao)，資源遠(yuan)景(jing)也(ye)大(da)；桂(gui)西-滇東及川(chuan)南(nan)-黔北(bei)等成(cheng)礦(kuang)帶(dai)也(ye)有一定的(de)遠(yuan)景(jing)。有關部門根據已有地質條件(jian)和成(cheng)礦(kuang)條件(jian)分析，我(wo)國(guo)鋁(lv)土(tu)(tu)礦(kuang)資源總量預計(ji)可達(da)50億噸。

鋁礦石工業指標

我國鋁(lv)(lv)礦石(shi)主要有一水硬(ying)鋁(lv)(lv)石(shi)﹑一水軟(ruan)鋁(lv)(lv)石(shi)和三水鋁(lv)(lv)石(shi)。這(zhe)些都(dou)是煉鋁(lv)(lv)的礦石(shi)。工業(ye)上鋁(lv)(lv)礦石(shi)指(zhi)標是邊界品(pin)位，露采(cai)與坑(keng)采(cai)的鋁(lv)(lv)硅比值均為(wei)1.8～2.6，Al2O3≧40%；最(zui)低工業(ye)品(pin)位，鋁(lv)(lv)硅比值露采(cai)≧3.5，坑(keng)采(cai)≧3.8，Al2O3≧55%。

挖掘

鋁(lv)金屬提(ti)取發生在三個主(zhu)要階段：鋁(lv)礬土礦開采(cai)，提(ti)煉礦石(shi)回收(shou)氧(yang)化鋁(lv)和(he)氧(yang)化鋁(lv)生產鋁(lv)冶煉。

開采(cai)鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)(shi)由表面的(de)方法（露天(tian)開采(cai)），其中表土(tu)覆蓋(gai)被刪除(chu)和被推土(tu)機和鏟運機，然后為revegetating該地(di)區，并返回(hui)到原來的(de)狀態(tai)有(you)時比更好(hao)或(huo)將其轉換為農地(di)使用。底層(ceng)的(de)鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)，若有(you)必要炸藥破(po)碎，是(shi)(shi)由開采(cai)前endloaders，電力鏟，或(huo)液壓挖掘機。有(you)時，鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)(shi)粉碎，洗凈，去掉一些黏土(tu)和沙子，然后在垃圾回(hui)轉窯(yao)干(gan)燥。其他的(de)可能(neng)只是(shi)(shi)鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)粉碎或(huo)干(gan)。礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)，然后裝入(ru)卡(ka)車，火(huo)車車廂(xiang)，或(huo)放在傳送帶，運輸(shu)的(de)船舶或(huo)煉油廠。

在幾乎(hu)所有的(de)商業運作，提取氧(yang)化鋁由(you)鋁土礦(kuang)拜爾精煉(lian)過(guo)程(cheng)。這個過(guo)程(cheng)中，由(you)Karl拜耳在1888年(nian)發(fa)現(xian)的(de)，包括四個階(jie)段。

（1）消化-細(xi)磨，其中鋁土礦分為蒸汽(qi)加(jia)熱裝(zhuang)置美聯儲稱為沼氣池。在這(zhe)里，它(ta)是混合(he)，在壓力(li)下，與燒(shao)堿熱溶(rong)(rong)液。該鋁土礦和氧化鋁硅石一些(xie)反(fan)應，苛(ke)性鈉(na)溶(rong)(rong)液形成了鋁或綠色白(bai)酒的鈉(na)鋁硅酸鹽(yan)蘇打沉淀(dian)。

（2）澄清(qing)-其(qi)中(zhong)氧化(hua)(hua)鋁(lv)的(de)(de)綠(lv)色(se)酒或(huo)含(han)解決方案是從廢(fei)(fei)(fei)物分離(li)（未(wei)溶解鐵的(de)(de)氧化(hua)(hua)物和(he)二(er)氧化(hua)(hua)硅(gui)其(qi)中(zhong)原(yuan)鋁(lv)土(tu)礦的(de)(de)一(yi)部分，現在做了(le)沙(sha)子和(he)赤(chi)(chi)泥(ni)廢(fei)(fei)(fei)物）。這個(ge)階段包括三個(ge)步(bu)驟：第(di)一(yi)，粗砂(sha)大小的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)物被(bei)刪(shan)除，并沖毀恢復燒(shao)堿；第(di)二(er)，赤(chi)(chi)泥(ni)中(zhong)分離(li)出去，第(di)三其(qi)余(yu)(yu)綠(lv)色(se)酒是通過(guo)過(guo)濾器泵(beng)，以消(xiao)除任何(he)剩余(yu)(yu)的(de)(de)雜(za)質(zhi)。沙(sha)子和(he)泥(ni)渣在一(yi)起抽到(dao)的(de)(de)湖(hu)泊(bo)，綠(lv)色(se)酒泵(beng)入(ru)熱(re)的(de)(de)地方，是從1000攝氏度冷卻到(dao)大約65O ? ?-790三熱(re)交換器

（3）降水(shui)量-在這個階段的(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)析出作(zuo)為氧(yang)化(hua)鋁(lv)水(shui)合(he)物(wu)晶體(ti)的(de)酒(jiu)(jiu)。要做到這一點，綠(lv)色的(de)酒(jiu)(jiu)溶液(ye)混合(he)，用細晶氧(yang)化(hua)鋁(lv)，刺(ci)激氧(yang)化(hua)鋁(lv)水(shui)合(he)物(wu)的(de)固體(ti)沉淀少量高除塵器(qi)容(rong)器(qi)，作(zuo)為解決方案(an)的(de)冷卻(que)。當完成了堅實的(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)水(shui)合(he)物(wu)被傳遞到下一個階段，其余(yu)的(de)酒(jiu)(jiu)，其中包(bao)含燒堿和一些(xie)氧(yang)化(hua)鋁(lv)，又回到了沼(zhao)氣池。

（四(si)）焙燒-在最(zui)后階段的(de)(de)(de)氧(yang)化鋁水(shui)合物清洗，以消除任何剩余的(de)(de)(de)酒和干(gan)燥。最(zui)后，它被加熱到約1000°C至趕走的(de)(de)(de)結晶水(shui)，留下的(de)(de)(de)氧(yang)化鋁，這是一個干(gan)燥，純凈的(de)(de)(de)白色，砂質材料。阿(a)的(de)(de)(de)氧(yang)化鋁部分可留在水(shui)合物形式或(huo)化學工業的(de)(de)(de)進(jin)一步處理(li)。

所有(you)商業化生(sheng)產的鋁(lv)(lv)(lv)是基于霍爾赫魯特冶煉過程中，鋁(lv)(lv)(lv)和(he)(he)氧(yang)化鋁(lv)(lv)(lv)氧(yang)氣是通過電(dian)解(jie)(jie)分離。這包括(kuo)通過一個(ge)氧(yang)化鋁(lv)(lv)(lv)和(he)(he)天(tian)然或合成(cheng)冰(bing)晶石（氟鋁(lv)(lv)(lv)酸(suan)鈉）熔融(rong)溶液電(dian)流。熔化的解(jie)(jie)決方案是在(zai)鋁(lv)(lv)(lv)電(dian)解(jie)(jie)槽內襯(chen)或屬于在(zai)與(yu)碳（陰極）的底部(bu)，并在(zai)一電(dian)器系(xi)列連接盆載稱為電(dian)解(jie)(jie)池。插入到(dao)每個(ge)罐的頂部(bu)碳陽極，其(qi)在(zai)熔融(rong)溶液中浸泡底部(bu)。

一(yi)(yi)個(ge)電流(liu)通過的原因，從(cong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鋁結合(he)起來，形成了陽極(ji)二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳氣(qi)體二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳的氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)。其余的熔融金屬(shu)鋁聚集(ji)在在鍋底陰極(ji)。每隔一(yi)(yi)段時間，通過虹(hong)吸(xi)轉移(yi)到大保溫爐。除去雜質，添(tian)加合(he)金元素(su)和(he)鋁液鑄造成錠。

冶煉過程(cheng)是一個(ge)持(chi)續不斷的(de)(de)。作為冰晶(jing)(jing)石浴氧(yang)化鋁(lv)含量降低(di)更是新增。產(chan)生的(de)(de)熱(re)量由(you)電流通過保持(chi)其熔融狀態，這(zhe)樣它會溶解氧(yang)化鋁(lv)冰晶(jing)(jing)石洗澡。大(da)量的(de)(de)能量消耗(hao)在冶煉過程(cheng)中(zhong)，從(cong)14-16萬千(qian)瓦時的(de)(de)電能，需(xu)要(yao)出示從(cong)兩(liang)噸氧(yang)化鋁(lv)一噸鋁(lv)。廉價(jia)的(de)(de)電力供(gong)應，因此(ci)對經濟生產(chan)至關(guan)重要(yao)。

鋁合金(jin)錠(ding)生產各(ge)種形狀和(he)尺寸對他們(men)(men)的最終用(yong)途而定。他們(men)(men)可(ke)(ke)能是軋制成(cheng)板材，片材，箔，棒，或棒。他們(men)(men)可(ke)(ke)能被(bei)卷入到(dao)電(dian)纜線(xian)是電(dian)力傳輸線(xian)滯留。壓(ya)力機擠壓(ya)成(cheng)不同形式(shi)的有益和(he)裝飾數百(bai)錠(ding)，或者捏造植物可(ke)(ke)能使他們(men)(men)成(cheng)為大的結(jie)構形狀。

許(xu)多因素在(zai)鋁生產周(zhou)期數涉及(ji)到環(huan)境(jing)，大量(liang)資(zi)源被分配到最小化開采，精煉的影響，以(yi)及(ji)對周(zhou)圍環(huan)境(jing)的冶(ye)煉。礦(kuang)山(shan)進行(xing)康復，盡一切(qie)努力恢復該地區至少其原始狀態。采取(qu)極端(duan)謹慎的處理和處置赤(chi)泥的煉油(you)廠。這(zhe)通常是注入到一些(xie)與不透(tou)水材料(liao)密封(feng)，以(yi)防止周(zhou)圍的農(nong)村污染水壩。還采取(qu)了嚴格的措(cuo)施，以(yi)盡量(liang)減少冶(ye)煉廠和灰塵或腐蝕性物質的煉油(you)廠氟化物排(pai)放量(liang)。

用途

氧化(hua)鋁(lv)的生產(chan)消耗了世界上(shang)90%的鋁(lv)土礦生產(chan)。其余的是所用的磨料，耐火材料，化(hua)工等行(xing)業(ye)。鋁(lv)土礦是也(ye)用于高鋁(lv)水泥生產(chan)，作為保水劑(ji)或由石油工業(ye)催化(hua)劑(ji)在涂料焊條和焊劑(ji)，并(bing)作為煉鋼和鐵(tie)合金(jin)通量(liang)。

鋁(lv)的用途包括以下式(shi)電氣設備，汽(qi)車，船(chuan)舶，飛機制造，冶金和化學(xue)過程，國(guo)內和工業(ye)建筑，包裝(zhuang)（鋁(lv)箔，罐），廚房用具(ju)（餐(can)具(ju)，鍋(guo)）。

鋁(lv)工業的(de)(de)(de)技術(shu)發(fa)(fa)起(qi)回收鋁(lv)含(han)量的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料，并設立了自(zi)己(ji)能(neng)(neng)收集中心(xin)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展。該(gai)行(xing)業的(de)(de)(de)主(zhu)要誘因之(zhi)一(yi)，一(yi)直(zhi)是所(suo)花費的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量減(jian)少，生(sheng)產一(yi)噸(dun)(dun)鋁(lv)的(de)(de)(de)比一(yi)噸(dun)(dun)原(yuan)鋁(lv)。這(zhe)涉及(ji)到95須出示(shi)鋁(lv)液從鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)%，節約(yue)能(neng)(neng)源(yuan)。每一(yi)噸(dun)(dun)再生(sheng)鋁(lv)也意味著七噸(dun)(dun)鋁(lv)土(tu)礦(kuang)(kuang)節約(yue)。在(zai)澳大(da)利亞(ya)，鋁(lv)產量的(de)(de)(de)10%來自(zi)再生(sheng)材(cai)(cai)料。