Rūdas
Alumīnijs ir trešais bagātīgākais elements uz Zemes virsmas. Biežāk sastopams tikai skābeklis un silīcijs. Zemes garozā līdz 16 km (10 jūdžu) dziļumam ir 8 procenti alumīnija. Alumīnijam ir spēcīga tendence apvienoties ar citiem vispārpieņemtiem elementiem, tāpēc dabā tas reti sastopams metāliskā formā. Tomēr tā savienojumi ir nozīmīga sastāvdaļa praktiski visos parastajos iežos. Tas ir atrodams māla, slānekļa, šīfera, šķiedru, granīta, seneīta un anortosīta veidā.
Vissvarīgākā alumīnija rūda - dzelzi saturošs iezis, kas satur apmēram 52 procentus alumīnija oksīda - tika atklāts 1821. gadā netālu no Les Baux Francijas dienvidos. Materiāls vēlāk tika nosaukts par boksītu. Boksītu vislabāk definē kā dažādas tīrības pakāpes alumīnija rūdu, kurā alumīnijs alumīnija hidroksīda vai alumīnija oksīda formā ir lielākā atsevišķā sastāvdaļa. Piemaisījumi galvenokārt ir dzelzs oksīds, silīcija dioksīds un titāns.
Boksīta fiziskais izskats ir ļoti atšķirīgs, atkarībā no tā sastāva un piemaisījumiem. Tās krāsa ir no dzeltenīgi baltas līdz pelēkai vai no rozā līdz tumši sarkanai vai brūnai, ja tajā ir daudz dzelzs oksīdu. Tas var būt zemes vai formas no māla līdz akmenim. Boksīts ir atrasts visos pasaules kontinentos, izņemot Antarktīdu. Bagātākās atradnes parasti atrodas apgabalos, kas veidošanās laikā bija tropu un subtropu klimatā, nodrošinot optimālus apstākļus spēcīgām lietusgāzēm, pastāvīgu siltu temperatūru un labu kanalizāciju.
Lielas atradnes ir Karību jūras salās, Dienvidamerikas ziemeļdaļā, Austrālijā, Indijā, Indonēzijā, Malaizijā, Ķīnā, Krievijā, Kazahstānā, Rietumāfrikā, Grieķijā, Horvātijā, Bosnijā un Hercegovinā, Melnkalnē, Ungārijā, Itālijā un Francijā.
Ne visi boksīti ir ekonomiski izdevīgi alumīnija ražošanai. Par praktisku uzskata tikai zemi, kuras alumīnija oksīda saturs ir vismaz 30 procenti. Tikai tās rūdas, kurās ir ievērojama gibbsīta un boehmīta minerālu koncentrācija un kurās attiecīgi ir 65 un 85 procenti alumīnija oksīda, pārstrādei tiek uzskatītas par ekonomiskām. Gibbsītu galvenokārt atrod tropiskajos apgabalos abpus ekvatoram, savukārt boehmītu galvenokārt atrod uz ziemeļiem no subtropu jostas Krievijā, Kazahstānā, Turcijā, Ķīnā un Grieķijā.
Zinātās boksīta atradnes simtiem gadu var piegādāt pasaulei alumīniju pašreizējos ražošanas līmeņos. Kad tiks izsmelti augstas kvalitātes boksīta nogulsnes, joprojām tiks izmantotas ievērojamas sekundāro rūdu rezerves: laterītu atradnes ASV ziemeļrietumos un Austrālijā, anortosīts Amerikas Savienoto Valstu rietumos, apatīts un alunīts Eiropā, kaolinīts Amerikas Savienoto Valstu dienvidaustrumos. Ir pieejami arī citi alumīnija oksīda avoti, kas nav boksīti: alumīnija māli, dawsonite, alumīnija slānekļi, svešas ieži un saprolīta un sillimanīta minerāli. Krievijā alumīnija oksīds tiek attīrīts no nerūsošiem rūdiem, proti, nefelīna seneīta un alunīta. Lielajai boksīta izstrādei Austrālijā, Gvinejā un Indonēzijā ir tendence atlikt interesi par sekundārajām rūdām citur.
Ieguves rūpniecība
Līdz šim lielākais komerciāli izmantotā boksīta daudzums atrodas uz Zemes virsmas vai tās tuvumā. Līdz ar to to iegūst atklātās bedrēs, kurām nepieciešama tikai minimāla pārslodzes noņemšana. Boksīta gultas tiek sasprādzētas vaļīgi un izraktas ar lāpstu vai vilku, un rūdu ar kravas mašīnu, dzelzceļu vai konveijera lentu nogādā pārstrādes uzņēmumā, kur to sasmalcina ērtākai apstrādei. Rafinēšanas rūpnīcas, ja iespējams, atrodas netālu no raktuvju vietām, jo transportēšana ir nozīmīgs priekšmets boksīta izmaksās.
Apmēram 90 procenti no visa iegūtā boksīta tiek pārstrādāti alumīnija oksīdā, kas galu galā tiek kausēts alumīnijā. Atlikušie 10 procenti tiek izmantoti citos nolūkos, piemēram, abrazīviem, ugunsizturīgiem izstrādājumiem un palīgvielām jēlnaftas reģenerācijā. Apmēram no četrām tonnām augstas kvalitātes boksīta iegūst divas tonnas alumīnija oksīda, no kura tiek ražota viena tonna alumīnija.
Ieguve un rafinēšana
Alumīnija iegūšana no boksīta ir divpakāpju process: boksīta rafinēšana, lai iegūtu alumīnija oksīdu, un alumīnija oksīda kausēšana, lai iegūtu alumīniju. Boksīts satur vairākus piemaisījumus, ieskaitot dzelzs oksīdu, silīcija dioksīdu un titāniju. Ja rafinēšanas laikā šie piemaisījumi netiks noņemti, kausēšanas procesā tie metālu sakausē un piesārņo. Tāpēc rūda ir jāapstrādā, lai novērstu šos piemaisījumus. Attīrīts alumīnija oksīds parasti satur no 0,5 līdz 1 procentiem ūdens, no 0,3 līdz 0,5 procentiem sodas un mazāk par 0,1 procentiem citu oksīdu. Bayer process ar dažādām modifikācijām ir visplašāk izmantotā metode alumīnija oksīda ražošanai, un visu alumīniju ražo no alumīnija oksīda, izmantojot Hall-Héroult elektrolītisko procesu.
