Ορέ
Το αλουμίνιο είναι το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στην επιφάνεια της Γης. Μόνο το οξυγόνο και το πυρίτιο είναι πιο κοινά. Ο φλοιός της Γης σε βάθος 16 χλμ. (10 μίλια) περιέχει 8% αλουμίνιο. Το αλουμίνιο έχει έντονη τάση να συνδυάζεται με άλλα κοινά στοιχεία και έτσι σπάνια εμφανίζεται στη φύση σε μεταλλική μορφή. Οι ενώσεις του, ωστόσο, είναι ένα σημαντικό συστατικό σχεδόν όλων των κοινών πετρωμάτων. Βρίσκεται σε πηλό, σχιστόλιθο, σχιστόλιθο, σχιστόλιθο, γρανίτη, σενίτη και ανορθώτη.
Το πιο σημαντικό μετάλλευμα αλουμινίου, ένας βράχος που περιέχει σίδηρο που αποτελείται από περίπου 52 τοις εκατό οξείδιο του αργιλίου, ανακαλύφθηκε το 1821 κοντά στο Les Baux στη νότια Γαλλία. Το υλικό ονομάστηκε αργότερα βωξίτης. Ο βωξίτης ορίζεται καλύτερα ως ένα μετάλλευμα αλουμινίου διαφόρων βαθμών καθαρότητας στο οποίο το αλουμίνιο με τη μορφή υδροξειδίου του αργιλίου ή οξειδίου του αργιλίου είναι το μεγαλύτερο μεμονωμένο συστατικό. Οι ακαθαρσίες είναι σε μεγάλο βαθμό οξείδιο του σιδήρου, διοξείδιο του πυριτίου και τιτανία.
Ο βωξίτης ποικίλλει σημαντικά στη φυσική εμφάνιση, ανάλογα με τη σύνθεση και τις ακαθαρσίες του. Έχει χρώμα από κιτρινωπό λευκό έως γκρι ή από ροζ έως σκούρο κόκκινο ή καφέ εάν έχει υψηλή περιεκτικότητα σε οξείδια σιδήρου. Μπορεί να είναι γήινο, ή μπορεί να κυμαίνεται σε μορφή από πηλό έως βράχο. Ο βωξίτης έχει βρεθεί σε όλες τις ηπείρους του κόσμου εκτός από την Ανταρκτική. Οι πλουσιότερες εναποθέσεις βρίσκονται γενικά σε περιοχές που κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ήταν σε τροπικά και υποτροπικά κλίματα, παρέχοντας βέλτιστες συνθήκες έντονης βροχόπτωσης, σταθερών θερμών θερμοκρασιών και καλής αποστράγγισης.
Μεγάλες καταθέσεις βρίσκονται στα νησιά της Καραϊβικής, τη Βόρεια Νότια Αμερική, την Αυστραλία, την Ινδία, την Ινδονησία, τη Μαλαισία, την Κίνα, τη Ρωσία, το Καζακστάν, τη δυτική Αφρική, την Ελλάδα, την Κροατία, τη Βοσνία-Ερζεγοβίνη, το Μαυροβούνιο, την Ουγγαρία, την Ιταλία και τη Γαλλία.
Δεν είναι όλα τα βωξίτη οικονομικά για την παραγωγή αλουμινίου. Μόνο γη με περιεκτικότητα σε οξείδιο αργιλίου 30 τοις εκατό ή περισσότερο θεωρείται πρακτική. Μόνο εκείνα τα μεταλλεύματα που περιέχουν σημαντικές συγκεντρώσεις των ορυκτών gibbsite και boehmite, τα οποία περιέχουν 65 και 85 τοις εκατό αλουμίνα, αντίστοιχα, θεωρούνται γενικά οικονομικά για επεξεργασία. Το Gibbsite βρίσκεται σε μεγάλο βαθμό σε τροπικές περιοχές και στις δύο πλευρές του Ισημερινού, ενώ το boehmite βρίσκεται σε μεγάλο βαθμό βόρεια της υποτροπικής ζώνης στη Ρωσία, το Καζακστάν, την Τουρκία, την Κίνα και την Ελλάδα.
Οι γνωστές εναποθέσεις βωξίτη μπορούν να τροφοδοτήσουν τον κόσμο με αλουμίνιο για εκατοντάδες χρόνια στα σημερινά επίπεδα παραγωγής. Όταν εξαντλούνται τα αποθέματα βωξίτη υψηλής ποιότητας, θα εξακολουθήσουν να αξιοποιούνται σημαντικά αποθέματα δευτερογενών μεταλλευμάτων: εναποθέσεις λατερίτη στις βορειοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες και την Αυστραλία, ανορθώτες στις δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, απατίτης και αλουνίτης στην Ευρώπη, καολινίτης στις νοτιοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες. Άλλες πηγές αλουμίνας από μη βωξίτη είναι επίσης διαθέσιμες: άργιλοι αλουμίνας, dawsonite, αλουμίνιο σχιστόλιθο, πυριγενείς πέτρες και ορυκτά σαπρολίτη και σιλιμιτών. Στη Ρωσία, η αλουμίνα εξευγενίζεται από μεταλλεύματα μη-βωξίτη, δηλαδή από νεφελίνη, σενίτη και αλουνίτη. Οι τεράστιες εξελίξεις του βωξίτη στην Αυστραλία, τη Γουινέα και την Ινδονησία τείνουν να αναβάλουν το ενδιαφέρον για δευτερεύοντα μεταλλεύματα αλλού.
Εξόρυξη
Με μεγάλη διαφορά η μεγαλύτερη ποσότητα βωξίτη που εκμεταλλεύεται το εμπόριο βρίσκεται στην ή κοντά στην επιφάνεια της Γης. Κατά συνέπεια, εξορύσσεται σε ανοιχτούς λάκκους που απαιτούν μόνο μια ελάχιστη απομάκρυνση της υπερφόρτωσης. Τα κρεβάτια από βωξίτη εκτοξεύονται χαλαρά και σκάβονται με φτυάρι ή γραμμή μεταφοράς και το μετάλλευμα μεταφέρεται με φορτηγό, ράγα ή μεταφορική ταινία σε μια μονάδα επεξεργασίας, όπου συνθλίβεται για ευκολότερο χειρισμό. Τα εργοστάσια διύλισης βρίσκονται κοντά σε περιοχές ορυχείων, εάν είναι δυνατόν, δεδομένου ότι η μεταφορά αποτελεί σημαντικό στοιχείο του κόστους βωξίτη.
Περίπου το 90 τοις εκατό όλων των εξορύξεων βωξίτη εξευγενίζεται σε αλουμίνα, η οποία τελικά τήκεται σε αλουμίνιο. Το υπόλοιπο 10 τοις εκατό χρησιμοποιείται σε άλλες εφαρμογές, όπως λειαντικά, πυρίμαχα υλικά και αρώματα για την ανάκτηση αργού πετρελαίου. Περίπου τέσσερις τόνοι βωξίτη υψηλής ποιότητας αποδίδουν δύο τόνους αλουμίνας, από τους οποίους παράγεται ένας τόνος αλουμινίου.
Εξόρυξη και εξευγενισμός
Η παραγωγή αλουμινίου από βωξίτη είναι μια διαδικασία δύο σταδίων: εξευγενισμός βωξίτη για την απόκτηση αλουμίνας και τήξη αλουμίνας για την παραγωγή αλουμινίου. Ο βωξίτης περιέχει πολλές ακαθαρσίες, όπως οξείδιο του σιδήρου, σίλικα και τιτανία. Εάν αυτές οι ακαθαρσίες δεν αφαιρεθούν κατά τη διάρκεια της διύλισης, θα κράσουν με και θα μολύνουν το μέταλλο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης. Το μετάλλευμα, επομένως, πρέπει να υποστεί επεξεργασία για την εξάλειψη αυτών των ακαθαρσιών. Η καθαρισμένη αλουμίνα περιέχει συνήθως 0,5 έως 1 τοις εκατό νερό, 0,3 έως 0,5 τοις εκατό σόδα και λιγότερο από 0,1 τοις εκατό άλλα οξείδια. Η διαδικασία Bayer, με διάφορες τροποποιήσεις, είναι η ευρύτερα χρησιμοποιούμενη μέθοδος παραγωγής αλουμίνας και όλο το αλουμίνιο παράγεται από αλουμίνα χρησιμοποιώντας την ηλεκτρολυτική διαδικασία Hall-Héroult.
