خرید ورق لوله عنصر فلزی آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است که 8 درصد از خاک و سنگ های سیاره را تشکیل می دهد (به ترتیب 47 و 28 درصد اکسیژن و سیلیکون را تشکیل می دهند). در طبیعت، آلومینیوم تنها در ترکیبات شیمیایی با عناصر دیگر مانند گوگرد، سیلیکون و اکسیژن یافت می شود. آلومینیوم خالص و فلزی را می توان از نظر اقتصادی فقط از سنگ معدن اکسید آلومینیوم تولید کرد. آلومینیوم متالیک دارای خواص زیادی است که آن را در طیف وسیعی از کاربردها، مفید می کند. سبک وزن، قوی، غیر مغناطیسی و غیر سمی است. گرما و الکتریسیته را هدایت می کند و گرما و نور را منعکس می کند. قوی است اما به راحتی قابل کار است و در سرمای شدید بدون شکننده شدن استحکام خود را حفظ می کند. سطح آلومینیوم به سرعت اکسید می شود و یک مانع نامرئی در برابر خوردگی ایجاد می کند. علاوه بر این، آلومینیوم را می توان به راحتی و از نظر اقتصادی به محصولات جدید بازیافت کرد. زمینه ترکیبات آلومینیوم برای هزاران سال ثابت شده است که مفید هستند. سفالگران ایرانی قوی ترین ظروف خود را از گلی می ساختند که حاوی اکسید آلومینیوم بود. مصریان و بابلیان باستان از ترکیبات آلومینیوم در رنگ‌های پارچه، لوازم آرایشی و دارویی استفاده می‌کردند. با این حال، تا اوایل قرن نوزدهم بود که آلومینیوم به عنوان یک عنصر شناخته شد و به عنوان یک فلز خالص جدا شد. دشواری استخراج آلومینیوم از ترکیبات طبیعی آن، این فلز را برای سالیان متمادی کمیاب نگه داشت. نیم قرن پس از کشف، هنوز به اندازه نقره کمیاب و ارزشمند بود. در سال 1886، دو دانشمند 22 ساله به طور مستقل فرآیند ذوب را توسعه دادند که تولید انبوه اقتصادی آلومینیوم را ممکن کرد. این فرآیند که پس از مخترعان آمریکایی و فرانسوی به نام فرآیند هال-هروولت شناخته می شود، امروزه هنوز روش اصلی تولید آلومینیوم است. فرآیند بایر برای پالایش سنگ معدن آلومینیوم، که در سال 1888 توسط یک شیمیدان اتریشی توسعه یافت، نیز کمک قابل توجهی به تولید انبوه اقتصادی آلومینیوم کرد. در سال 1884، 125 پوند (60 کیلوگرم) آلومینیوم در ایالات متحده تولید شد و تقریباً به همان قیمت واحد نقره فروخته شد. در سال 1995، کارخانه های ایالات متحده 7.8 میلیارد پوند (3.6 میلیون تن) آلومینیوم تولید کردند و قیمت نقره هفتاد و پنج برابر قیمت آلومینیوم بود. مواد خام ترکیبات آلومینیوم در همه انواع خاک رس وجود دارد، اما سنگ معدنی که بیشترین کاربرد را برای تولید آلومینیوم خالص دارد، بوکسیت است. بوکسیت از 45 تا 60 درصد اکسید آلومینیوم به همراه ناخالصی های مختلف مانند ماسه، آهن و سایر فلزات تشکیل شده است. اگرچه برخی از ذخایر بوکسیت سنگ سخت هستند، اما بیشتر آنها از خاک نسبتاً نرم تشکیل شده است که به راحتی از معادن روباز حفر می شود. استرالیا بیش از یک سوم عرضه بوکسیت جهان را تولید می کند. برای تولید 1 پوند (0.5 کیلوگرم) فلز آلومینیوم به حدود 4 پوند (2 کیلوگرم) بوکسیت نیاز است. سود سوزآور (هیدروکسید سدیم) برای حل کردن ترکیبات آلومینیوم موجود در بوکسیت و جدا کردن آنها از ناخالصی ها استفاده می شود. بسته به ترکیب سنگ معدن بوکسیت، مقادیر نسبتاً کمی از سایر مواد شیمیایی ممکن است در استخراج استفاده شود. از آلومینیوم نشاسته، آهک و سولفید سدیم چند نمونه هستند. کرایولیت، یک ترکیب شیمیایی متشکل از سدیم، آلومینیوم و فلوئور است که به عنوان الکترولیت (محیط رسانای جریان) در عملیات ذوب استفاده می شود. کرایولیت طبیعی زمانی در گرینلند استخراج می شد، اما این ترکیب اکنون به صورت مصنوعی برای استفاده در تولید آلومینیوم تولید می شود. فلوراید آلومینیوم برای کاهش نقطه ذوب محلول الکترولیت اضافه می شود. عنصر اصلی دیگر مورد استفاده در عملیات ذوب کربن است. الکترودهای کربن جریان الکتریکی را از طریق الکترولیت منتقل می کنند. در طی عملیات ذوب، مقداری از کربن مصرف می شود زیرا با اکسیژن ترکیب می شود و دی اکسید کربن تشکیل می دهد. در واقع، حدود نیم پوند (0.2 کیلوگرم) کربن برای هر پوند (2.2 کیلوگرم) آلومینیوم تولید شده، استفاده می شود. برخی از کربن مورد استفاده در ذوب آلومینیوم، محصول فرعی پالایش نفت است. کربن اضافی از زغال سنگ به دست می آید. از آنجایی که ذوب آلومینیوم شامل عبور جریان الکتریکی از یک الکترولیت مذاب است، به مقادیر زیادی انرژی الکتریکی نیاز دارد. تولید 2 پوند (1 کیلوگرم) آلومینیوم به طور متوسط به 15 کیلووات ساعت انرژی نیاز دارد. هزینه برق حدود یک سوم هزینه ذوب آلومینیوم را تشکیل می دهد. آینده تقریباً همه تولیدکنندگان آلومینیوم در ایالات متحده عضو شراکت صنعتی داوطلبانه آلومینیوم (VAIP) هستند. سازمانی که از نزدیک با EPA برای یافتن راه حل هایی برای مشکلات آلودگی پیش روی صنعت همکاری می کند. تمرکز اصلی تحقیقات، تلاش برای توسعه یک ماده الکترود بی اثر (از نظر شیمیایی غیر فعال) برای گلدان های احیا آلومینیوم است. ترکیب تیتانیوم-دیبورید-گرافیت نوید قابل توجهی را نشان می دهد. از جمله مزایایی که انتظار می رود با تکمیل این فناوری جدید حاصل شود، حذف انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش 25 درصدی مصرف انرژی در طول عملیات ذوب است.
خرید ورق لوله عنصر فلزی آلومینیوم سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است که 8 درصد از خاک و سنگ های سیاره را تشکیل می دهد (به ترتیب 47 و 28 درصد اکسیژن و سیلیکون را تشکیل می دهند). در طبیعت، آلومینیوم تنها در ترکیبات شیمیایی با عناصر دیگر مانند گوگرد، سیلیکون و اکسیژن یافت می شود. آلومینیوم خالص و فلزی را می توان از نظر اقتصادی فقط از سنگ معدن اکسید آلومینیوم تولید کرد. آلومینیوم متالیک دارای خواص زیادی است که آن را در طیف وسیعی از کاربردها، مفید می کند. سبک وزن، قوی، غیر مغناطیسی و غیر سمی است. گرما و الکتریسیته را هدایت می کند و گرما و نور را منعکس می کند. قوی است اما به راحتی قابل کار است و در سرمای شدید بدون شکننده شدن استحکام خود را حفظ می کند. سطح آلومینیوم به سرعت اکسید می شود و یک مانع نامرئی در برابر خوردگی ایجاد می کند. علاوه بر این، آلومینیوم را می توان به راحتی و از نظر اقتصادی به محصولات جدید بازیافت کرد. زمینه ترکیبات آلومینیوم برای هزاران سال ثابت شده است که مفید هستند. سفالگران ایرانی قوی ترین ظروف خود را از گلی می ساختند که حاوی اکسید آلومینیوم بود. مصریان و بابلیان باستان از ترکیبات آلومینیوم در رنگ‌های پارچه، لوازم آرایشی و دارویی استفاده می‌کردند. با این حال، تا اوایل قرن نوزدهم بود که آلومینیوم به عنوان یک عنصر شناخته شد و به عنوان یک فلز خالص جدا شد. دشواری استخراج آلومینیوم از ترکیبات طبیعی آن، این فلز را برای سالیان متمادی کمیاب نگه داشت. نیم قرن پس از کشف، هنوز به اندازه نقره کمیاب و ارزشمند بود. در سال 1886، دو دانشمند 22 ساله به طور مستقل فرآیند ذوب را توسعه دادند که تولید انبوه اقتصادی آلومینیوم را ممکن کرد. این فرآیند که پس از مخترعان آمریکایی و فرانسوی به نام فرآیند هال-هروولت شناخته می شود، امروزه هنوز روش اصلی تولید آلومینیوم است. فرآیند بایر برای پالایش سنگ معدن آلومینیوم، که در سال 1888 توسط یک شیمیدان اتریشی توسعه یافت، نیز کمک قابل توجهی به تولید انبوه اقتصادی آلومینیوم کرد. در سال 1884، 125 پوند (60 کیلوگرم) آلومینیوم در ایالات متحده تولید شد و تقریباً به همان قیمت واحد نقره فروخته شد. در سال 1995، کارخانه های ایالات متحده 7.8 میلیارد پوند (3.6 میلیون تن) آلومینیوم تولید کردند و قیمت نقره هفتاد و پنج برابر قیمت آلومینیوم بود. مواد خام ترکیبات آلومینیوم در همه انواع خاک رس وجود دارد، اما سنگ معدنی که بیشترین کاربرد را برای تولید آلومینیوم خالص دارد، بوکسیت است. بوکسیت از 45 تا 60 درصد اکسید آلومینیوم به همراه ناخالصی های مختلف مانند ماسه، آهن و سایر فلزات تشکیل شده است. اگرچه برخی از ذخایر بوکسیت سنگ سخت هستند، اما بیشتر آنها از خاک نسبتاً نرم تشکیل شده است که به راحتی از معادن روباز حفر می شود. استرالیا بیش از یک سوم عرضه بوکسیت جهان را تولید می کند. برای تولید 1 پوند (0.5 کیلوگرم) فلز آلومینیوم به حدود 4 پوند (2 کیلوگرم) بوکسیت نیاز است. سود سوزآور (هیدروکسید سدیم) برای حل کردن ترکیبات آلومینیوم موجود در بوکسیت و جدا کردن آنها از ناخالصی ها استفاده می شود. بسته به ترکیب سنگ معدن بوکسیت، مقادیر نسبتاً کمی از سایر مواد شیمیایی ممکن است در استخراج استفاده شود. از آلومینیوم نشاسته، آهک و سولفید سدیم چند نمونه هستند. کرایولیت، یک ترکیب شیمیایی متشکل از سدیم، آلومینیوم و فلوئور است که به عنوان الکترولیت (محیط رسانای جریان) در عملیات ذوب استفاده می شود. کرایولیت طبیعی زمانی در گرینلند استخراج می شد، اما این ترکیب اکنون به صورت مصنوعی برای استفاده در تولید آلومینیوم تولید می شود. فلوراید آلومینیوم برای کاهش نقطه ذوب محلول الکترولیت اضافه می شود. عنصر اصلی دیگر مورد استفاده در عملیات ذوب کربن است. الکترودهای کربن جریان الکتریکی را از طریق الکترولیت منتقل می کنند. در طی عملیات ذوب، مقداری از کربن مصرف می شود زیرا با اکسیژن ترکیب می شود و دی اکسید کربن تشکیل می دهد. در واقع، حدود نیم پوند (0.2 کیلوگرم) کربن برای هر پوند (2.2 کیلوگرم) آلومینیوم تولید شده، استفاده می شود. برخی از کربن مورد استفاده در ذوب آلومینیوم، محصول فرعی پالایش نفت است. کربن اضافی از زغال سنگ به دست می آید. از آنجایی که ذوب آلومینیوم شامل عبور جریان الکتریکی از یک الکترولیت مذاب است، به مقادیر زیادی انرژی الکتریکی نیاز دارد. تولید 2 پوند (1 کیلوگرم) آلومینیوم به طور متوسط به 15 کیلووات ساعت انرژی نیاز دارد. هزینه برق حدود یک سوم هزینه ذوب آلومینیوم را تشکیل می دهد. آینده تقریباً همه تولیدکنندگان آلومینیوم در ایالات متحده عضو شراکت صنعتی داوطلبانه آلومینیوم (VAIP) هستند. سازمانی که از نزدیک با EPA برای یافتن راه حل هایی برای مشکلات آلودگی پیش روی صنعت همکاری می کند. تمرکز اصلی تحقیقات، تلاش برای توسعه یک ماده الکترود بی اثر (از نظر شیمیایی غیر فعال) برای گلدان های احیا آلومینیوم است. ترکیب تیتانیوم-دیبورید-گرافیت نوید قابل توجهی را نشان می دهد. از جمله مزایایی که انتظار می رود با تکمیل این فناوری جدید حاصل شود، حذف انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش 25 درصدی مصرف انرژی در طول عملیات ذوب است.
