تتضمن عملية إنتاج الألومنيوم استخلاص الألومينا من خام البوكسيت، وعملية بثق الألومنيوم، وتصنيع سبائك الألومنيوم. يُستخدم الألومنيوم بشكل رئيسي في إنتاج قطع غيار السيارات، ومكونات الطائرات، وعلب المشروبات، والأبواب، ورقائق الألومنيوم. كما يمكن استخدامه في شكل صفائح معدنية، وألواح ورقائق الألومنيوم، وقضبان، وأسلاك. ويمكن استخدام الألومنيوم في صناعة التغليف، وصناعة النقل، وصناعة البناء والتشييد.
يمكن إنتاج الألومنيوم من خام البوكسيت أو من خردة الألومنيوم. وتعتبر عملية تكرير خام الألومنيوم مكلفة إلى حد كبير، مما يجعل صناعة الإنتاج الثانوي تستحوذ على حصة كبيرة من السوق. ونظرًا لارتفاع متطلبات الطاقة، يميل كبار منتجي الألومنيوم الأولي إلى التواجد في المناطق التي تتميز بتكاليف طاقة منخفضة. أما منتجو الألومنيوم الثانويون، فيميلون إلى التواجد بالقرب من المراكز الصناعية.
يقوم كل من منتجي الألمنيوم الأولي والثانوي بتكرير الألمنيوم وصهره، ثم تشكيل قوالب الألمنيوم. وتُشحن هذه القوالب إلى مصانع صب المعادن أو غيرها من مصانع التشكيل من أجل صبها أو درفلتها.
عملية إنتاج الألومنيوم من خام البوكسيت
تتألف عملية إنتاج الألومنيوم من خام البوكسيت من ثلاث خطوات.
استخلاص الألومينا من خام البوكسيت
أولاً، يتم استخراج الألومينا من خام البوكسيت، وعادةً ما يتم ذلك باستخدام «عملية باير». في عملية باير، يتم خلط البوكسيت المسحوق مع هيدروكسيد الصوديوم، ثم وضعهما في وعاء. تؤدي درجات الحرارة والضغط المرتفعين إلى حدوث تفاعلات في خليط الخام وهيدروكسيد الصوديوم. وينتج عن ذلك أكسيد الألومنيوم المذاب وبقايا الخام. وتشكل هذه البقايا حمأة في قاع خزان التخمير. ثم يتم تبخير أكسيد الألومنيوم وتكثيفه. تُضاف النشويات ومكونات أخرى لإزالة أي شوائب متبقية من الأكسيد. يُنقل المحلول إلى خزان الترسيب لتبلور أكسيد الألومنيوم. ثم تُغسل البلورات وتُجفف بالفراغ.
عملية بثق الألومنيوم
ثم، يتم استخلاص معدن الألومنيوم من أكسيد الألومنيوم، وعادةً ما تستخدم في ذلك عملية هول-هيرولت. في هذه العملية، يُوضع أكسيد الألومنيوم في خلية كهربائية تحتوي على الكريوليت المنصهر. يتم شحن قضيب كربوني داخل الخلية، وينتج عن التفاعل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والألومنيوم. يغوص الألومنيوم إلى القاع، ثم يُستخرج من الخزان ويُرسل إلى فرن صهر.
عملية تصنيع الألومنيوم
يتم خلط الألومنيوم المنصهر مع السبائك المطلوبة للحصول على خصائص محددة، ثم يُصب في قوالب على شكل سبائك لنقلها إلى ورش التصنيع. وفي ورش التصنيع، يُعاد صهر الألومنيوم المنصهر أو سبائك الألومنيوم، ثم يُسكب في قوالب ويُبرد. قد يتم تسخين الألومنيوم المنصهر مرة أخرى لإزالة الأكاسيد والشوائب والمعادن النشطة الأخرى مثل الصوديوم والمغنيسيوم، قبل الصب. تقدم AdTech وحدات إزالة الغازات ووحدات الترشيح،, أجزاء الصب ذات الأسطح الساخنة لمنتجي الألومنيوم الثانوي.