铝是我们使用最广泛的金属之一，从啤酒罐到飞机零部件等各种产品中都有铝的身影。铝土矿是由氧化铝和其他矿物组成的矿石，是世界上铝的主要来源。开采后，铝土矿被精炼成氧化铝，然后转化为铝。因此，铝通常分三个阶段从矿石到金属。

第一阶段：开采铝土矿

铝土矿通常在露天矿中从地下开采，仅澳大利亚、中国和几内亚这三个国家的矿山产量就占全球矿山产量的72% 。铝土矿从地下开采出来后，被送往全球各地的氧化铝厂生产氧化铝，这标志着生产过程的第二阶段。

第二阶段：氧化铝生产

约90%的氧化铝厂仍在使用拜耳工艺精炼铝土矿。以下是拜耳工艺的四个关键步骤：高压溶出：铝土矿与氢氧化钠混合并在压力下加热。在此阶段，氢氧化钠选择性地从铝土矿中溶解氧化铝，留下其他矿物质作为杂质。过滤：从溶液中分离并过滤杂质，形成称为赤泥的残留物。丢弃泥浆后，氧化铝转化为铝酸钠。沉淀：将铝酸钠溶液冷却并沉淀成固体、结晶形式的氢氧化铝。焙烧：氢氧化铝晶体在煅烧炉中经过洗涤和加热，形成纯氧化铝——一种称为氧化铝的沙状白色材料。氧化铝生产过程中留下的杂质或赤泥是一个主要的环境问题。事实上，氧化铝厂每生产一吨氧化铝，就会产生 1.2 吨赤泥，目前世界上储存的赤泥数量超过30 亿吨。

中国是第二大铝土矿生产国和最大进口国，供应全球一半以上的氧化铝。氧化铝在多个行业都有应用，包括塑料、化妆品和化学品生产。当然，其中大部分被运往冶炼厂生产铝。

第三阶段：铝生产

氧化铝通过电解还原转化为铝。除了氧化铝本身之外，另一种叫做冰晶石的矿物以及大量的电力也是该生产过程的关键。以下是铝冶炼工作原理的简单概述：1、在铝冶炼厂中，数百个电解槽充满了熔融冰晶石。2、然后将氧化铝（由两个铝原子和三个氧原子组成）加入这些电解槽中，强大的电流会破坏铝和氧原子之间的化学键。3、电解反应导致纯液态铝沉淀在电解槽底部，然后将其纯化并铸造成各种形状和尺寸的铝产品。

中国在全球铝生产中占据主导地位，也是最大的消费国。其邻国印度是第二大生产国，产量仅为中国的十分之一。与氧化铝生产的情况一样，一些生产铝土矿和氧化铝的国家也生产铝，例如印度、澳大利亚和俄罗斯。年产铝的大约四分之一用于建筑业。另外 23% 用于车架、电线、车轮和运输行业的其他部件。铝箔、罐头和包装也是另一个主要的最终用途，占 17% 的消费份额。

铝的广泛应用使其成为最有价值的金属市场之一。2021 年，全球铝市场价值约为2,457 亿美元，随着消费的增长，预计到 2030年，其规模将增加近一倍，达到4,985 亿美元。