malmit
Alumiini on kolmanneksi runsas elementti maan pinnalla. Vain happi ja pii ovat yleisempiä. Maankuore 16 km: n syvyyteen sisältää 8 prosenttia alumiinia. Alumiinilla on voimakas taipumus yhdistyä muihin yleisiin elementteihin, ja sitä esiintyy luonnossa harvoin metallisessa muodossa. Sen yhdisteet ovat kuitenkin tärkeä aineosa käytännöllisesti katsoen kaikissa tavallisissa kivimissä. Sitä löytyy savea, liuskekiveä, liuskekiviä, harjaa, graniittia, syeniittia ja anortosiittia.
Tärkein alumiinimalmi, rautapitoinen kivi, joka koostui noin 52 prosenttia alumiinioksidista, löydettiin vuonna 1821 Les Baux'n lähellä Etelä-Ranskassa. Materiaali nimitettiin myöhemmin bauksiitiksi. Buksiitti määritellään parhaiten vaihtelevan puhtausasteisen alumiinimalmiksi, jossa alumiini alumiinihydroksidin tai alumiinioksidin muodossa on suurin yksittäinen aineosa. Epäpuhtaudet ovat pääosin rautaoksidi, piidioksidi ja titaanioksidi.
Boksiitin fyysinen ulkonäkö vaihtelee suuresti koostumuksestaan ja epäpuhtauksista riippuen. Sen väri vaihtelee kellertävänvalkoisesta harmaan tai vaaleanpunaisesta tummanpunaiseen tai ruskeaan, jos siinä on paljon rautaoksideja. Se voi olla maanläheinen, tai se voi vaihdella muodoltaan savista kallioon. Boksiittia on löytynyt kaikista maailman mantereista paitsi Antarktista. Rikkaimmat saostumat sijaitsevat yleensä alueilla, jotka muodostumisen aikana olivat trooppisessa ja subtrooppisessa ilmastossa, mikä tarjoaa optimaaliset olosuhteet voimakkaille sateille, jatkuvat lämpimät lämpötilat ja hyvä vedenpoisto.
Suuria talletuksia on Karibian saarilla, Pohjois-Etelä-Amerikassa, Australiassa, Intiassa, Indonesiassa, Malesiassa, Kiinassa, Venäjällä, Kazakstanissa, Länsi-Afrikassa, Kreikassa, Kroatiassa, Bosnia ja Hertsegovinassa, Montenegrossa, Unkarissa, Italiassa ja Ranskassa.
Kaikki bauksiitit eivät ole taloudellisia alumiinin tuotannossa. Vain maata, jonka alumiinioksidipitoisuus on vähintään 30 prosenttia, pidetään käytännöllisenä. Ainoastaan sellaisia malmeja, jotka sisältävät merkittäviä pitoisuuksia mineraaleja gibbsiittiä ja boehmiittia, jotka sisältävät vastaavasti 65 prosenttia ja 85 prosenttia alumiinioksidia, pidetään yleensä taloudellisina jalostettavina. Gibbsiittiä löytyy pääosin trooppisilta alueilta Päiväntasaajan molemmin puolin, kun taas boehmiittia löytyy pääosin subtrooppisen vyön pohjoispuolella Venäjältä, Kazakstanista, Turkista, Kiinasta ja Kreikasta.
Tunnetut bauksiitti talletukset voivat toimittaa maailmalle alumiinia satojen vuosien ajan nykyisillä tuotantotasoilla. Kun korkealaatuiset boksiittiesiintymät ehtyvät, merkittäviä sekundaarimalmien varantoja on edelleen hyödynnettävä: lateriittiesiintymät Yhdysvaltojen luoteisosissa ja Australiassa, anortosiitti Yhdysvaltojen länsiosissa, apatiitti ja aluniitti Euroopassa, kaoliniitti Yhdysvaltojen kaakkoisosissa. Saatavana on myös muita ei-boksiittisia alumiinioksidilähteitä: alumiinioksidisavet, dawsoniitti, alumiiniset liuskelit, muhattomat kivet sekä saproliitti- ja sillimaniittimineraalit. Venäjällä alumiinioksidia jalostetaan ei-boksiittisista malmeista - nimittäin nefeliini-syeniitistä ja aluniitista. Australiassa, Guineassa ja Indonesiassa valtava boksiittikehitys on taipumus lykätä kiinnostusta toissijaisiin malmeihin muualla.
kaivostoiminta
Ylivoimaisesti suurin kaupallisesti hyödynnetty bauksiitti on maan pinnalla tai lähellä sitä. Tämän seurauksena se louhitaan avoimiin kaivoihin, jotka vaativat vain minimaalisen ylikuormituksen poistamisen. Buksiittivuoteet puhalletaan löysästi ja kaivetaan ylös moottorilapilla tai vetoköydellä, ja malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, raiteilla tai kuljetinhihnalla jalostuslaitokseen, missä se murskataan käsittelyn helpottamiseksi. Puhdistuslaitokset sijaitsevat kaivoksen lähellä, jos mahdollista, koska kuljetus on tärkeä tekijä boksiittikustannuksissa.
Noin 90 prosenttia kaikista louhituista boksiiteista jalostetaan alumiinioksidiksi, joka sulatetaan lopulta alumiiniksi. Loput 10 prosenttia käytetään muihin sovelluksiin, kuten hioma-aineisiin, tulenkestäviin aineisiin ja tukiaineisiin raakaöljyn talteenottoon. Noin neljä tonnia korkealaatuista boksiittia tuottaa kaksi tonnia alumiinioksidia, josta tuotetaan yksi tonni alumiinia.
Uuttaminen ja puhdistaminen
Alumiinin tuotanto bauksiitista on kaksivaiheinen prosessi: bauksiitin puhdistaminen alumiinioksidin saamiseksi ja alumiinioksidin sulatus alumiinin tuottamiseksi. Bauksiitti sisältää useita epäpuhtauksia, mukaan lukien rautaoksidi, piidioksidi ja titaanioksidi. Jos näitä epäpuhtauksia ei poisteta puhdistuksen aikana, ne sulavat metallin kanssa ja saastuttavat sen sulatuksen aikana. Malmi on siksi käsiteltävä näiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Puhdistettu alumiinioksidi sisältää yleensä 0,5 - 1 prosenttia vettä, 0,3 - 0,5 prosenttia soodaa ja vähemmän kuin 0,1 prosenttia muita oksideja. Bayer-prosessi, erilaisilla modifikaatioilla, on yleisimmin käytetty menetelmä alumiinioksidin tuotantoon, ja kaikki alumiini valmistetaan alumiinioksidista Hall-Héroult-elektrolyyttistä prosessia käyttämällä.
