鋁是地殼中第三豐富的元素,僅次于氧和硅,同時(shí)也是地殼中較豐富的金屬元素,占地殼總質(zhì)量的8.23%。鋁通常以化合物形式(鋁硅酸鹽和鋁氧化物)存在于鋁土礦中,鋁土礦是生產(chǎn)鋁的主要原料,每年鋁的生產(chǎn)量約為5700萬(wàn)噸。
鋁土礦儲(chǔ)量豐富的國(guó)家是非洲國(guó)家?guī)變?nèi)亞,其儲(chǔ)量高達(dá)74億噸,約占總儲(chǔ)量的四分之一。緊隨其后的是越南、澳大利亞和巴西,分別擁有58億噸、35億噸和27億噸的儲(chǔ)量。幾內(nèi)亞不僅鋁土礦的儲(chǔ)量豐富,其鋁土礦產(chǎn)量也位居前列,2023年產(chǎn)量達(dá)到9700萬(wàn)噸。
在19世紀(jì),鋁曾經(jīng)比黃金還要貴。在1852年,一公斤鋁的價(jià)格高達(dá)1200美元,而一公斤黃金的價(jià)格僅為600美元。由于當(dāng)時(shí)提取鋁的工藝十分復(fù)雜且成本高昂,鋁在當(dāng)時(shí)被視為一種珍貴金屬。例如,時(shí)任法國(guó)國(guó)王拿破侖三世在宴會(huì)上為貴賓準(zhǔn)備了鋁制餐具,而普通客人則使用金制餐具。
鋁比黃金貴的情況在1886年發(fā)生了根本變化,當(dāng)時(shí)的發(fā)明家查爾斯·馬丁·霍爾和保羅·埃魯分別在美國(guó)和法國(guó)獨(dú)立開(kāi)發(fā)出電解法制鋁,大幅降低了鋁的生產(chǎn)成本。到20世紀(jì)初,鋁的價(jià)格已大幅下降,成為一種常見(jiàn)且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的金屬。
電解法制鋁的原理是利用電流電解在高溫下(950°C至980°C)溶解于冰晶石(Na?AlF?)中的氧化鋁,生成純鋁和二氧化碳。每生產(chǎn)1噸鋁大約需要13,000至15,000千瓦時(shí)的電能。