Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle. Wissen Sie, wie Aluminium gewonnen und hergestellt wird?
Bauxit ist ein Gestein, das aus Oxiden von Aluminium und anderen Mineralien besteht und die weltweit wichtigste Aluminiumquelle ist. Nach dem Abbau wird Bauxit zu Aluminiumoxid raffiniert, das dann in Aluminium umgewandelt wird. Aluminium durchläuft normalerweise drei Stufen vom Erz zum Metall:
Die erste Stufe: Bauxitabbau
Bauxit wird normalerweise im Tagebau abgebaut, und nur drei Länder – Australien, China und Guinea – machen 72 % der weltweiten Bauxitproduktion aus.
Australien ist mit Abstand der größte Bauxitproduzent und beheimatet die Wippa-Mine, das weltweit größte Bauxitabbauunternehmen.
Guinea ist der drittgrößte Bauxitproduzent mit mehr als 7 Milliarden Tonnen Bauxitreserven, mehr als jedes andere Land. Darüber hinaus ist Guinea der weltweit größte Bauxitexporteur: 76 % seiner Bauxitexporte gehen nach China.
Sobald das Bauxit abgebaut ist, wird es an Raffinerien auf der ganzen Welt geschickt, um dort Aluminiumoxid herzustellen, was die zweite Stufe des Produktionsprozesses darstellt.
Die zweite Stufe: Aluminiumoxidproduktion
In den 1890er Jahren erfand der österreichische Chemiker Karl Joseph Bayer eine revolutionäre Methode zur Gewinnung von Aluminiumoxid aus Bauxit. Heute, mehr als 100 Jahre später, nutzen immer noch etwa 90 Prozent der Aluminiumoxidraffinerien das Bayer-Verfahren zur Raffinierung von Bauxit.
Der Bayer-Prozess besteht aus vier Hauptschritten: 1) Raffinierung, 2) Siebung, 3) Ablagerung und 4) Röstung.
China ist der weltweit zweitgrößte Produzent und größte Importeur von Bauxit und liefert mehr als die Hälfte des weltweiten Aluminiumoxids.
Mehrere große Bauxitproduzenten, darunter Australien, Brasilien und Indien, sind die größten Aluminiumoxidproduzenten, obwohl keiner von ihnen mit China mithalten kann.
Aluminiumoxid wird in verschiedenen Branchen verwendet, darunter in der Kunststoff-, Kosmetik- und Chemieproduktion. Natürlich wird ein Großteil davon an Hütten zur Aluminiumproduktion verschifft.
Die dritte Stufe: Aluminiumproduktion
Aluminiumoxid wird durch elektrolytische Reduktion in Aluminium umgewandelt. Neben Aluminiumoxid selbst ist ein weiteres Mineral namens Kryolith neben viel Elektrizität von entscheidender Bedeutung für den Prozess.
In Aluminiumschmelzanlagen werden Hunderte von Elektrolysezellen mit geschmolzenem Kryolith gefüllt. In diese Zellen wird Aluminiumoxid gegossen, und ein starker Stromstrom bricht die chemische Bindung zwischen den Aluminium- und Sauerstoffatomen auf. Das Ergebnis der Elektrolyse ist, dass sich die reine Aluminiumflüssigkeit am Boden des Elektrolyseurs absetzt, dann gereinigt und in verschiedene Formen und Größen gegossen wird.
China dominiert die weltweite Aluminiumproduktion und ist der größte Verbraucher. Das benachbarte Indien liegt mit nur einem Zehntel der chinesischen Produktion auf dem zweiten Platz.
Wie bei der Aluminiumoxidproduktion produzieren einige Länder, die Bauxit und Aluminiumoxid produzieren, auch Aluminium, beispielsweise Indien, Australien und Russland.
Etwa ein Viertel des jährlich produzierten Aluminiums wird in der Bauindustrie verwendet. Weitere 23 % werden in Autorahmen, Drähten, Rädern und anderen Teilen der Transportindustrie verwendet. Aluminiumfolie, Dosen und Verpackungen sind ebenfalls ein wichtiger Endverbraucher und machen 17 % des Verbrauchs aus.
Die breite Anwendung von Aluminium macht es zu einem der wertvollsten Metallmärkte. Im Jahr 2021 betrug die Größe des globalen Aluminiummarkts etwa 245,7 Milliarden US-Dollar und wird sich bei steigendem Verbrauch bis 2030 voraussichtlich nahezu verdoppeln, nämlich auf 498,5 Milliarden US-Dollar.