鋁是一種輕金屬，其化合物在自然界中（zhōng）分布極（jí）廣，鋁在地殼中的含量僅（jǐn）次於氧和矽。金屬品種中，鋁僅次於鋼鐵，為第二大類金屬。鋁（lǚ）具有特殊（shū）的化學、物理特性，當今最常用的（de）工業（yè）金屬之一，不隻重量輕，質地（dì）堅，而且具（jù）有良好的延（yán）展性（xìng）、導（dǎo）電性、導熱性、耐熱性（xìng）和耐核輻射性（xìng），國民經濟發展的重要基礎原（yuán）材料。
鋁業密度與結構
鋁的密度是2.7約為一般金屬（shǔ）的1/3而常用鋁導線的導電度約為銅61％，導熱度為銀的一半。雖然純鋁極軟且富延展性（xìng），但仍（réng）可（kě）通過冷加工及做成合金來使它（tā）硬化。鋁土礦是鋁的重要來源，製造一鎊氧（yǎng）化鋁約需要兩磅鋁土礦，而製造一（yī）磅金屬鋁需要兩磅氧（yǎng）化鋁。
鋁（lǚ）在自然界中多以氧化物、氫氧化物和含氧的鋁矽酸鹽存在極少發現鋁的自然金屬。目前已知（zhī）的含鋁礦物有258種，其中罕見的礦物約（yuē）43種。實（shí）際上，由純礦物組成（chéng）的鋁礦床是沒有的一般都是共生分布，並混有（yǒu）雜（zá）質。從（cóng）經濟和技術觀（guān）點出發，並不是所有的含鋁礦物（wù）都能成為工業原料。用於（yú）提煉金屬鋁的主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水（shuǐ）鋁石組成的鋁土礦。
一水硬鋁（lǚ）石又名水鋁石，結構式和分子（zǐ）式分別為（wéi）AlOOH和Al2O3?H2O斜（xié）方晶係（xì），結晶完（wán）好者呈柱狀、板狀（zhuàng）、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石（shí）中的水鋁（lǚ）石一般均含有TiO2SiO2Fe2O3Ga2O3Nb2O5Ta2O5P2O3等不同量類質同象（xiàng）混入物。水鋁石溶（róng）於酸和堿，但在常溫常壓（yā）下溶解甚弱，需在高溫高壓和強酸或強堿濃度（dù）下（xià）才能完全分解。一（yī）水硬鋁石形成於酸性介質，與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥（ní）石、黃鐵礦（kuàng）等共生。其水化可變成三水鋁石，脫水可變成α剛玉，可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。
一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石，結構式為AlOOH分子式（shì）為Al2O3?H2O斜方（fāng）晶係，結晶完好者呈菱形體、棱麵（miàn）狀、棱（léng）狀、針狀、纖維狀和六角板狀。礦石中的一水軟鋁石常含Fe2O3TiO2Cr2OGa2O3等類質同象。一水軟鋁石可溶（róng）於酸和（hé）堿。該礦物形成於酸性介（jiè）質，主要（yào）產在堆積鋁土礦中，其特征是（shì）與菱鐵礦共生。可被（bèi）一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石等交代，脫水可轉變成一水硬鋁石和α剛玉，水化可變成三水鋁石。
三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石，結構式AlOH分子式為Al2O3?3H2O單（dān）斜晶係，結晶完（wán）好者呈六角板狀、棱鏡狀（zhuàng），常有呈細晶狀集合體或雙晶，礦（kuàng）石中（zhōng）三水鋁石多（duō）呈不規（guī）則狀（zhuàng）集合體，均含有不同量的TiO2SiO2Fe2O3Nb2O5Ta2O5Ga2O3等類質同象（xiàng）或機械混入物。三水鋁石溶於酸和（hé）堿，其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶解。三水鋁石形成於酸性介質（zhì），風化殼礦床中（zhōng）是原生礦物，與高嶺石（shí）、針鐵礦、赤鐵礦（kuàng）、伊利石等共生。三水鋁（lǚ）石脫水（shuǐ）可變成一水（shuǐ）軟鋁石、一水硬（yìng）鋁石和α剛玉，可被高嶺石、多水高嶺（lǐng）石等交代。
鋁的化學成（chéng）分
鋁土礦的化學成分主要為Al2O3SiO2Fe2O3TiO2H2O+五者（zhě）總量占成分的95%以（yǐ）上，一般＞98%主要成分有SCaOMgOK2ONa2OCO2MnO2有機質（zhì）、碳質等，微量成分有GaGeNbTaPCoZrVPCrNi等。Al2O3主要賦存（cún）於鋁（lǚ）礦物—水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中，其次（cì）賦存於矽（guī）礦物（wù）中(主（zhǔ）要是高嶺石（shí）類礦物（wù）)。
內生（shēng）條件下，由於有二氧化（huà）矽的廣泛存在Al2O3與SiO2常緊密結合成各類（lèi）鋁矽酸礦物，這些礦物一般鋁（lǚ）矽比小於1而（ér）工業上對鋁礦石一般要求Al2O3≥40%Al/Si＞1.82.6因此（cǐ）內生條件下很少（shǎo）形成工業鋁礦床。
目前，已知的國內外工業鋁土礦多是表生條件下形成的表生條件下鋁土礦的生（shēng）成主要（yào）有兩種形式：即風化-殘積（jī）(餘)成礦(紅土成礦)和風化-搬運-堆積成礦或風化-改造-再沉積成礦(堆積成礦)風化（huà）-殘（cán）積(餘)成礦是含鋁母岩在濕熱氣候（hòu）條件下，具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和台地)由於水、CO2和生物等的風化分解作用，母岩中易溶物質KNaCaMg和SiO2被淋失排出，活動性小的物質AlFeTi殘留原地形成紅（hóng）土型鋁土礦。風化-搬運-堆（duī）積成礦是含鋁岩（yán）石、紅土（tǔ）風化（huà）殼或已形成的紅土礦床（chuáng），重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機酸)等作（zuò）用下，經機械的（de）或化學的風化、剝（bāo）蝕、搬運等物理、化學改（gǎi）造作用，於山坡凹地、穀地、近海湖盆地或濱海湖、局限海盆內形成鋁土礦，水（shuǐ）介質環境中形成沉（chén）積（jī）鋁土礦。
鋁土礦（kuàng）礦石含有镓、釩、铌、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有（yǒu）用組分，這（zhè）些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中（zhōng）的硫、CO2MgOP2O5則（zé）是有害（hài）組分，有利於鋁的（de）冶煉回收。
鋁土礦礦石根據其所含的主要含鋁礦物分為：三（sān）水鋁石型、一（yī）水軟鋁石型和（hé）一（yī）水硬鋁（lǚ）石型。國外鋁土礦礦石主要是三水鋁石（shí）型，次為一水軟鋁石型，而一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主要是（shì）一水硬鋁（lǚ）石型鋁土礦，三水（shuǐ）鋁石型鋁土礦極少。
國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁（lǚ）、低矽、高鐵的特點，礦石（shí）質量好（hǎo），適合耗能低的拜耳法處理。國的一（yī）水硬鋁石型鋁土礦，總體特征是高鋁、高矽、低硫低鐵、中低鋁矽比（bǐ），礦（kuàng）石質量差（chà），加工難度大，氧（yǎng）化鋁生（shēng）產多用耗能高的聯合法（fǎ）。
鋁的製取包括由礦石生產氧化鋁，再由氧化鋁生產金屬鋁兩大部分。氧化鋁生產方法主要有拜耳法、堿石灰燒結法、拜耳-燒結聯合法等。金屬鋁的生產方（fāng）法主要是冰晶石-氧（yǎng）化鋁融鹽（yán）電解法。
鋁的應用
鋁的主要應用形態是（shì）鋁合金而不是純（chún）鋁金屬。這是因為將鋁配製成鋁合金（jīn）後，可以明顯改善其性能，如提高強度（dù）和耐腐蝕性等（děng）。根據成（chéng）形方法（fǎ）的不同，可將（jiāng）鋁合金分為鑄造鋁（lǚ）合金和（hé）變形鋁合金。鑄造鋁合金是用鑄造的方法生產（chǎn）的鑄件，變形鋁（lǚ）合（hé）金是用（yòng）壓力加工方法生產的板、帶、箔材（cái）和管、棒、型、線材等。
由於鋁具有優（yōu）良的性（xìng）能，鋁（lǚ）在國民經（jīng）濟各行業和（hé）國防工業（yè）中（zhōng）得到廣（guǎng）泛的應用。鋁作為輕（qīng）型結構材料（liào），重量輕、強度大，海（hǎi）、陸、空各種運載工具，特別是飛機、導彈、火箭、人造地（dì）球衛星等，均使用（yòng）大量的鋁，一架超音速飛機的用鋁量占其自身重量的70%一枚導彈用鋁量占其總重量的（de）10%以上；用鋁和鋁合金製（zhì）造的各種車輛，可以減少能耗，其所節（jiē）省的能量遠遠逾越煉鋁時所消耗的能量；建築工業中用鋁（lǚ）合金做房屋的門窗及結構材料；電力輸送方麵，鋁的（de）用量居首位，90%高壓電導線是用鋁製作的食品工業，從儲槽（cáo）到罐（guàn）頭盒，以至飲（yǐn）料容（róng）器大多用鋁製成；鋁粉可做難熔金屬（shǔ）（如鉬等）還原劑（jì）和做煉（liàn）鋼（gāng）中的脫氧劑，日常生活中所用的鍋、盆等大多由鋁製成。
鋁的化合物（wù）如氫氧化鋁可（kě）用來製備鋁鹽、吸附（fù）劑、媒染劑和離子交（jiāo）換劑，也可作（zuò）為瓷釉、耐（nài）火資料等的原料，醫藥上有（yǒu）中和（hé）胃酸和治療潰瘍的作用；無水（shuǐ）氯化鋁是石油工業和有機（jī）合成中常用的催化劑；六水合氯（lǜ）化鋁可用於製備除臭劑、平安消毒劑；六氟合鋁酸鈉(即冰晶（jīng）石)農（nóng）業上常用作殺蟲劑；磷化鋁遇潮濕或酸放出劇毒的磷化氫氣體，可毒死害蟲，農業上用作穀倉殺蟲的熏蒸劑；矽酸鋁常用於製造玻璃、陶瓷、油漆（qī）的顏料以及油漆、橡膠（jiāo）和塑料的填料。近些年來，人們又開發了一些新的含鋁化合物（wù），如用作複合木地板耐磨層的三氧化二鋁，還有烷基鋁、納米氧化鋁等。隨著科學的發展，人們將會更（gèng）多更好地利用鋁及化合（hé）物造福人類。
由於鋁具有優良的性能，鋁在國民經濟各行業和國防工業中（zhōng）得到廣泛的應用。鋁作為輕型（xíng）結構材料，重量輕、強度大，海、陸、空各種（zhǒng）運載工具，特別是飛機、導彈、火箭、人造地球衛星（xīng）等，均使用大（dà）量（liàng）的鋁，一（yī）架超音速飛機的用鋁量占其自身重量的70%一枚導彈（dàn）用（yòng）鋁量占其總重量的10%以上（shàng）；用（yòng）鋁（lǚ）和鋁合金製造的各種（zhǒng）車輛，可以減少能耗，其所節省的能量遠遠逾越煉鋁時所消（xiāo）耗的能量（liàng）；建築工業中用鋁合金做房屋的門窗及結構材料；電力輸（shū）送方麵，鋁的用量居首位，90%高壓電導線是（shì）用鋁製作的食品工業，從儲槽到罐頭盒，以至飲料容器大多用鋁製（zhì）成；鋁粉可做難熔金屬（如鉬等（děng））還原劑和做（zuò）煉鋼（gāng）中的（de）脫氧劑（jì），日常（cháng）生活（huó）中所用的鍋、盆等大多由鋁製成。
鋁的化合物如氫氧化鋁可用來製備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑，也（yě）可作為瓷釉、耐火資料等的原料，醫藥上有中和胃酸和治療潰瘍的作（zuò）用；無水氯化鋁是石油工業和（hé）有機合成中常用的催化劑；六水合氯化鋁可用於製備除臭劑、平（píng）安消毒劑；六氟合鋁（lǚ）酸鈉(即（jí）冰晶石)農業上常用作殺（shā）蟲劑；磷化（huà）鋁遇（yù）潮濕（shī）或酸（suān）放出劇毒的磷化氫氣體，可毒死（sǐ）害蟲，農業上用作穀倉（cāng）殺蟲的熏（xūn）蒸劑；矽酸鋁常用於製造（zào）玻（bō）璃、陶（táo）瓷、油漆的顏料以（yǐ）及油漆、橡膠和塑（sù）料（liào）的填料。近些年（nián）來，人們又開（kāi）發了（le）一些新的（de）含鋁化合（hé）物，如用作複合木地板耐磨層（céng）的三氧化二鋁，還有烷基鋁、納米氧化鋁等。隨著科學的發展，人們將會更多更好地利（lì）用鋁及化合物造（zào）福人類。
