فلز آلومینیوم، علی رغم اینکه فراوان ترین فلز در زمین است، کمتر به صورت خالص یافت می شود؛ زیرا اتم های آلومینیوم به راحتی با فلزات دیگر پیوند برقرار می کنند و ترکیبات مختلفی را تشکیل می دهند. از طرفی جدا کردن آلومینیوم تنها با ذوب کردن ترکیبات آن (بر خلاف آهن) در کوره غیر ممکن است. 

فرایند تولید آلومینیوم، فرایندی بسیار پیچیده بوده و مقادیر زیادی از الکتریسیته را می طلبد؛ بنابراین ذوب کننده های آلومینیوم همیشه در نزدیکی نیروگاه های برق و معمولاً نیروگاه های برق آبی که آسیب آن ها به محیط زیست ناچیز است، احداث می شوند.

فرایند تولید آلومینیوم سه مرحله دارد. مرحله اول شامل استخراج سنگ های بوکسیت (Bauxite) از زمین می باشد. بوکسیت نوعی سنگ رسوبی است که مقادیر قابل توجهی از آلومینیوم را دارا بوده و مهم ترین و رایج ترین منبع آلومینیوم می باشد. این سنگ طی هوازدگی سنگ هایی مانند گرانیت و بازالت که خود مقادیر زیادی از آلومینیوم را دارا هستند، تولید می شود. سنگ بوکسیت همچنین مقادیر زیادی از ناخالصی مانند آهن، سیلیس، اکسید تیتانیوم، هیدروکسید آلومینیوم، اکسید آلومینیوم (آلومینا) و غیره را در خود دارد. 

سپس در مرحله دوم، طی فرایند بایر، از سنگ بوکسیت، آلومینیوم اکسید یا همان آلومینا استخراج می شود. البته آلومینا نام های دیگری مانند آلوکسید، آلوکسایت و یا آلوندوم دارد و این که به چه نامی خوانده بشود، به صعنتی که در آن استفاده می شود بستگی دارد.و در آخر، آلومینیوم خالص از طریق تجزیه آلومینای مذاب بوسیله جریان الکتریکی به دست می آید. از پردازش 4 الی 5 تن سنگ بوکسیت، 2 تن آلومینا بدست آمده که از تجزیه همان دو تن، یک تن آلومینیوم خالص بدست می آید.

 مواد معدنی زیادی در جهان وجود دارند که می توان از آن ها آلومینیوم استخراج نمود، ولی فراوان ترین ماده سنگ بوکسیت است. بوکسیتی که بیش از 50 درصد فلز آلومینیوم را در خود داشته باشد به عنوان بوکسیت مرغوب شناخته می شود.

تولید آلومینا

تا اینجا دانستید که آلومینا منبع اصلی در فرایند تولید آلومینیوم می باشد. اما ماده دیگری نیز برای انجام این فرایند ضروریست. کرایولایت (Cryolite) که در زبان فارسی به آن کریولیت گفته می شود ماده‌ای است که بصورت طبیعی کمیاب بوده و به همین دلیل در صعنت تولید می شود. این ماده از طریق ترکیب هیدروفلوئوریک اسید با آلومینیوم هیدروکسید و جوش شیرین به دست می آید. 

 تولید آلومینیوم

پس از استخراج سنگ بوکسیت و تولید آلومینا و فراهم کردن کریولیت، تازه به مرحله اصلی می رسیم: تولید آلومینیوم از طریق الکترولیز کردن آلومینا. بخش تجزیه، هسته اصلی مراکز ذوب آلومینیوم بوده و از چند ساختمان چهارگوشی که طول بعضی از آن ها به یک کیلومتر می رسد تشکیل شده است. درون هر ساختمان صد ها سلول برای تجزیه در ردیف های معین وجود دارد که توسط کابل های حجیمی به منبع برق متصل شده اند. ولتاژ ثابت الکترود های هر سلول عددی بین 4 الی 6 ولت می باشد، در حالی که شدت جریان به مقادیری مانند 300 یا 400 کیلوآمپر و حتی بیشتر نیز می رسد. کار اصلی تجزیه را جریان برق انجام می دهد، و افراد معدودی در انجام این فرایند حضور دارند زیرا بیشتر مراحل تجزیه بصورت اتوماتیک انجام می شود. یک سلول تماماً از کریولیت مذاب پر شده که این کریولیت مذاب محیطی رسانا را در دمای 950 درجه سانتی گراد بوجود می آورد. 

 هر 30 دقیقه یکبار، یک سیستم تغذیه خودکار قطعات آلومینیوم اکسید را به درون سلول می اندازد. جریان عبوری از قطعات آلومینا باعث شکست پیوند بین آلومینیوم و اکسیژن شده و آلومینیوم جدا شده در ته سلول به شکل لایه‌ای به ضخامت 10 تا 15 سانتی متر ته نشین می شود. از طرف دیگر اکسیژن جدا شده نیز با کربن موجود در آنود واکنش نشان داده و گاز کربن دی اکسید بدست می آید. کاتد سلول در کف آن، همان جایی که آلومینیوم ته نشین می شود، واقع شده است.