Vorkommen, Förderung, Gewinnung
Aluminium ist das dritthäufigste Element und das häufigste Metall in der Erdkruste und obendrein auch das meistgebrauchte Leichtmetall. Aufgrund seines reaktionsfreudigen Charakters kommt es allerdings nur in gebundener Form als beispielsweise Oxid, Hydroxid oder Silicat vor.
Das einzige wirtschaftlich wichtige Aluminiumerz für die Weiterverarbeitung zu Aluminium ist Bauxit. Das rote Gestein wurde aus der Verwitterung verschiedener, meist magmatischer Gesteine gebildet und besteht aus verschiedenen Aluminium-Oxid- und –Hydroxid-Verbindungen wie Gibbsit, Böhmit und Diaspor.
Die größten Abbaugebiete für aluminiumhaltige Erden befinden sich in Australien, Brasilien, Guinea und China. Lagerstätten für Bauxit sind meist oberflächennah und flach gelagert. Die Vorkommen sind in zwei bis zehn Meter unter der Erdoberfläche zu finden. Aufgrund der Lagerungsverhältnisse wird Bauxit überwiegend im Tagebau gefördert. In der Regel werden die abgetragenen Erdschichten anschließend zur Rekultivierung wieder aufgeschüttet.
Vom Bauxit zum Primäraluminium
Das Bauxit wird zunächst gemahlen und mit Natronlauge vermischt. In diesem ersten Schritt werden die im Erz enthaltenen Aluminiumhydroxidverbindungen abgespalten, von Fremdstoffen getrennt und anschließend zu Aluminiumoxid gebrannt.
Um wiederum das Aluminiumoxid in seine Bestandteile zu zerlegen, wird es anschließend in einer Kryolithschmelze aufgelöst und einem hohen elektrischen Gleichstrom ausgesetzt. Dabei setzt sich am Boden des Elektrolyseofens flüssiges Aluminiumoxid ab. Der Sauerstoff verbindet sich mit dem Graphit der Anode zu Kohlenstoffdioxid. Der Prozess der elektrochemischen Schmelzflusselektrolyse ist sehr energieintensiv.
Für eine Tonne Primäraluminium werden im Schnitt 15 Megawattstunden Strom benötigt. Das ist in etwa so viel, wie ein durchschnittlicher Haushalt in vier Jahren verbraucht.