Alumiinimalmin ominaispaino: tiheys ja 1 m³:n paino

Alumiini on yksi planeettamme yleisimmistä metalleista, mutta sitä ei tavata puhtaassa muodossa. Kemiallisesti aktiiviset Al-atomit muodostavat lukuisia yhdisteitä muiden aineiden kanssa. Alumiinia sisältävät malmit ovat maankuoren kolmanneksi yleisin ainesryhmä.

Entisen Neuvostoliiton alueella bauksiitteja pidetään käyttökelpoisimpana ja laajimmin hyödynnettynä alumiinimalmina. Alumiinin erottaminen luonnon raaka-aineesta on monimutkainen ja paljon sähköenergiaa kuluttava prosessi.

Alumiinimalmin koostumus ja paino

Bauksiitti on melko monimutkainen kivilaji, joka sisältää alumiinihydroksidiyhdisteitä, oksideja, silikaatteja ja Fe:n hydroksideja sekä titaanin, piin ja muiden alkuaineiden yhdisteitä. Bauksiittialumiinimalmissa voi lisäksi olla pieniä määriä kalsium- ja magnesiumkarbonaatteja, natrium- ja kaliumyhdisteitä sekä vanadiinia, kromia ja eräitä muita aineita. Myös pyriittihiukkasia voi esiintyä.

• Bauksiittien kemiallinen koostumus vaihtelee suuresti Al-hydroksidin mineralogisten muotojen ja epäpuhtauksien mukaan. Malmin tärkein aines on alumiinioksidi (Al 2 O 3), josta metallinen alumiini tuotetaan. Toinen tärkeä ainesosa on rautaoksidi (Fe 2 O 3). Teollisen bauksiitin alumiinioksidipitoisuuden on oltava yli 30 %, jotta hyödyntäminen olisi taloudellisesti kannattavaa.

• Bauksiitit ovat ulkonäöltään savimaisia tai kivimäisiä kivilajeja. Alumiinimalmien rakenne voi olla hyvin monenlainen: tiivis ja maamainen, kivinen, huokoinen tai pyöreitä sulkeumia sisältävä. Myös bauksiittien värit vaihtelevat yhtä paljon kuin niiden muodot: valkoisesta tummanpunaiseen ja tiilenruskeaan. Kivilaji voi olla myös vihertävänharmaa, lähes musta, keltainen tai kirjava ja sisältää sinisiä tai punavioletteja sulkeumia.

• Alumiinimalmin eli bauksiitin ominaispaino tai tiheys vaihtelee vähän piidioksidia ja Fe:tä sisältävien malmien 1,2 g/cm³:stä raskaiden, tiiviiden, rautapitoisten ja kivimäisten bauksiittien 2,5–3,3 g/cm³:iin.

• Bauksiitin kovuus on 2–7.

• Savimaisen bauksiitin tunnistaa alumiinimalmiksi siitä, ettei se muodosta veden kanssa sekoitettuna plastista massaa.

Alumiinimalmin ominaispaino- ja tiheystaulukko

Suurimmat bauksiittivarat ovat Guineassa: USGS:n vuoden 2026 arvion mukaan noin 7,4 miljardia tonnia maailman noin 29 miljardin tonnin varannoista. Suuria varantoja on myös Australiassa, Vietnamissa, Indonesiassa, Brasiliassa, Jamaikalla ja muissa maissa. Jotkin esiintymät ovat lähes maanpinnassa, joten niitä louhitaan avolouhoksina ja raaka-aine kuljetetaan jalostettavaksi. Joillakin alueilla malmit ovat syvemmällä, jolloin niitä voidaan louhia maanalaisesti.

Alumiinioksidi on kuohkeaa jauhemaista ainetta, jota valmistetaan Bayer-prosessilla laadukkaasta ja vähän piidioksidia sisältävästä bauksiitista. Alumiinin seuraavaa tuotantovaihetta varten tarvitaan kuitenkin kryoliittia. Luonnollisen kryoliitin varannot ovat maailmassa erittäin pienet, joten nykyajan metallurgiassa käytetään keinotekoista kryoliittia, jota valmistetaan fluorivetyhapon reagoidessa alumiinihydroksidin ja natriumhydroksidin eli lipeäkiven kanssa.

Alumiinin tuotantoprosessissa on kolme päävaihetta:

• alumiinimalmin louhinta,

• kiven jalostaminen alumiinioksidiksi (Al-oksidiksi),

• metallisen alumiinin valmistaminen elektrolyysillä.

Yhden alumiinitonnin valmistamiseen tarvittavan alumiinimalmin paino on 4–5 tonnia, ja alumiinioksidia tarvitaan arviolta 2 tonnia.