鋁是一種輕金屬，其化合物在自然界中（zhōng）分（fèn）布極廣，鋁在地殼中的含量僅次於氧和矽。金屬品（pǐn）種中，鋁僅次於（yú）鋼鐵，為第二大類金屬。鋁具有特殊的化學、物理特性，當今最常用的工業金屬之一，不隻重量輕，質地堅（jiān），而且（qiě）具有良好的延展性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性，國民（mín）經濟（jì）發展的重要基礎（chǔ）原材（cái）料。
鋁業（yè）密度與結構
鋁的密度（dù）是2.7約為一般金屬的1/3而常用鋁導線的導電度（dù）約為銅61％，導熱（rè）度為銀的一半。雖然純鋁極軟且富延展性，但仍可通過冷加工及做成合金來使它硬化。鋁土礦是鋁的重要來源，製（zhì）造一鎊氧化（huà）鋁約需要兩磅鋁土礦，而（ér）製造一磅金屬鋁需要（yào）兩磅氧化鋁。
鋁在自然界中多以氧化（huà）物、氫氧化物（wù）和含氧的鋁矽酸鹽存在極少發現鋁的自然金屬。目（mù）前已知的含鋁礦（kuàng）物有258種，其中罕見的礦物約43種。實際上，由純（chún）礦物組成（chéng）的鋁礦床是沒有的（de）一般都是共生分布，並混（hún）有雜質（zhì）。從經濟和技術觀點出發，並不是所有的含鋁礦物都能（néng）成為工業原料（liào）。用（yòng）於提煉金屬鋁的主要是（shì）由一水硬鋁石、一水軟鋁（lǚ）石或三水鋁（lǚ）石組成的（de）鋁土礦。
一水硬鋁（lǚ）石又（yòu）名（míng）水鋁石，結構式和分子式分（fèn）別為AlOOH和（hé）Al2O3?H2O斜方晶係（xì），結晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀（zhuàng）等。礦石中的水鋁石一般均含有TiO2SiO2Fe2O3Ga2O3Nb2O5Ta2O5P2O3等不同量類質同象混（hún）入物。水鋁石溶於酸和堿（jiǎn），但在常溫常壓下溶解甚弱，需在高溫高壓和強酸或強堿濃度下才能完全分解。一水（shuǐ）硬鋁石形（xíng）成於酸性介（jiè）質，與（yǔ）一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可（kě）變（biàn）成三水鋁石，脫水可變（biàn）成α剛（gāng）玉（yù），可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代（dài）。
一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石，結構式為AlOOH分子（zǐ）式為Al2O3?H2O斜方晶係，結晶完好者（zhě）呈菱形體（tǐ）、棱麵狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀（zhuàng）。礦石（shí）中的一水軟鋁石常含Fe2O3TiO2Cr2OGa2O3等類（lèi）質同象。一水軟（ruǎn）鋁石可溶於酸和堿（jiǎn）。該礦物（wù）形成於酸性介質，主要產在堆積鋁土礦（kuàng）中（zhōng），其特征是與菱鐵礦（kuàng）共生。可被一水硬鋁石、三（sān）水鋁石、高（gāo）嶺石等交代，脫水（shuǐ）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（yòu）名水鋁氧石、氫氧鋁石，結構式AlOH分子式為Al2O3?3H2O單斜晶（jīng）係，結晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀，常有呈細晶狀集合體或雙（shuāng）晶，礦石中三水鋁石多呈（chéng）不規則狀集合（hé）體，均含有不同量（liàng）的TiO2SiO2Fe2O3Nb2O5Ta2O5Ga2O3等類質同（tóng）象或機械混入物。三水鋁石溶於酸和堿，其粉末加熱到100℃經2h即可完全溶（róng）解（jiě）。三水鋁石形（xíng）成於酸性介質，風化殼礦床中是原生礦物（wù），與高嶺（lǐng）石、針鐵礦（kuàng）、赤鐵礦、伊利石等共生。三（sān）水鋁石脫水可（kě）變成一水軟鋁（lǚ）石、一水硬鋁石和α剛玉，可被高嶺石、多水高嶺石等交代。
鋁（lǚ）的化學成分
鋁土礦的化學（xué）成分主要為Al2O3SiO2Fe2O3TiO2H2O+五（wǔ）者總量占成分的95%以上，一般＞98%主要成分有SCaOMgOK2ONa2OCO2MnO2有機質、碳質等，微量成分有GaGeNbTaPCoZrVPCrNi等。Al2O3主（zhǔ）要賦存於鋁礦物—水鋁石、一水（shuǐ）軟鋁石、三水鋁石中，其次賦存於矽礦物中(主要是（shì）高嶺石類礦物)。
內生條件（jiàn）下，由於有（yǒu）二氧化矽的（de）廣泛存在Al2O3與（yǔ）SiO2常緊密結合成各（gè）類鋁（lǚ）矽酸（suān）礦物，這些礦物（wù）一般鋁矽比小於1而工業上對鋁礦石一般（bān）要（yào）求Al2O3≥40%Al/Si＞1.82.6因此內生條件下很少形成工業鋁礦床。
目前，已知的國內外工業鋁土礦多是表生條件下形成（chéng）的（de）表生條件下鋁土礦的生成主要有兩種形式（shì）：即風化-殘積(餘)成（chéng）礦(紅土成礦)和風化-搬運-堆積成礦或風化-改造-再沉積成礦（kuàng）(堆積成礦)風化-殘積(餘)成礦是含（hán）鋁（lǚ）母岩（yán）在濕熱氣候條件下，具排泄良好的有利（lì）地形（xíng）(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殘留原地形成紅土型鋁土（tǔ）礦。風化-搬運-堆積成礦是含（hán）鋁岩石、紅土風（fēng）化（huà）殼或已（yǐ）形成的紅土礦床，重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機酸)等作用（yòng）下，經機械的或化學的風化、剝蝕、搬（bān）運等物理、化學改造作用，於山坡凹地（dì）、穀地、近海湖盆（pén）地或濱海湖、局限海盆內形成鋁土礦，水介質環境中形成沉積（jī）鋁土礦。
鋁土礦礦石含有镓、釩、铌、鉭（tǎn）、鈦、鈰及（jí）放射性元素等有用組（zǔ）分，這些有價（jià）值的伴（bàn）生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2MgOP2O5則是有害組分，有利於鋁（lǚ）的冶煉回收。
鋁土礦礦石根據其所含的主要含鋁礦物分為：三水鋁（lǚ）石型、一水軟鋁石型和一水硬（yìng）鋁石型。國外鋁土礦（kuàng）礦石主（zhǔ）要是三水鋁石型，次為（wéi）一（yī）水軟鋁石（shí）型（xíng），而（ér）一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主（zhǔ）要是一水硬鋁石型（xíng）鋁土礦，三水鋁（lǚ）石型鋁土礦極少。
國外的三水鋁石型鋁土礦具高（gāo）鋁、低矽、高鐵的特點，礦石質（zhì）量好，適合耗能低的拜耳法處理。國的一水硬（yìng）鋁石型鋁土礦（kuàng），總體特征是高（gāo）鋁、高矽、低硫低鐵、中低鋁矽比，礦（kuàng）石質量差，加工難度大，氧化鋁生產多用耗能高的聯合法。
鋁的製取包括由礦石（shí）生產氧化鋁，再由氧化鋁（lǚ）生產金（jīn）屬鋁兩大部分。氧化鋁生產方法主要有拜耳法、堿石灰燒結（jié）法、拜耳-燒結聯合法等。金屬鋁的生產方法主要是冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。
鋁的應（yīng）用
鋁的主要應用形態是鋁合金而（ér）不是純鋁金屬。這是（shì）因為將鋁配製成鋁合金後，可以明顯（xiǎn）改善其性能，如（rú）提高強度和耐腐蝕性等。根據成形方法的不同，可將鋁合金分為鑄造鋁合金和變形鋁合金（jīn）。鑄造鋁合金是用鑄造的方法生產的鑄件，變形鋁合金是用壓力加工方法生產的板、帶、箔材和管、棒（bàng）、型、線材等（děng）。
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得到廣泛的（de）應用。鋁作為輕型結構材料，重量輕、強（qiáng）度大，海（hǎi）、陸、空各（gè）種（zhǒng）運載工具，特別是飛機、導彈、火箭、人造地球衛星等，均使用大量的鋁，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（lǚ）量占其總重量的10%以上；用鋁和鋁合金製造（zào）的各種車輛，可以減少能耗，其（qí）所節省的能量遠遠逾越煉鋁時（shí）所消耗（hào）的能量；建築工業中用鋁合（hé）金做房屋的門窗及結構材料；電力輸送方麵，鋁的用量（liàng）居首位，90%高壓（yā）電（diàn）導線是用鋁製作的食品（pǐn）工業（yè），從儲槽到罐（guàn）頭盒，以至飲料容器（qì）大多用鋁製成；鋁粉可做難熔金屬（如鉬等）還原劑和做煉鋼中的脫氧劑，日常生活中所用的鍋、盆等大多由鋁製成。
鋁的化合物如氫氧化鋁可用來製備鋁（lǚ）鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑，也可作為瓷（cí）釉、耐火資料等的原（yuán）料，醫藥（yào）上有中和胃酸和治（zhì）療潰瘍的作用；無水氯化鋁是石油（yóu）工業和有機合成（chéng）中常用的催化劑；六水合氯化鋁可用於製備除臭劑（jì）、平安（ān）消毒劑；六氟（fú）合鋁酸（suān）鈉(即冰晶石)農業上常用（yòng）作殺蟲劑；磷化鋁遇潮濕或酸放出劇毒的磷化氫氣（qì）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、油漆的顏料以（yǐ）及油漆（qī）、橡膠和塑（sù）料的填料。近些（xiē）年來，人（rén）們又開發了一些新的（de）含鋁化（huà）合物，如用作複合木地板耐磨（mó）層的三氧化二鋁，還（hái）有（yǒu）烷（wán）基鋁、納米氧化鋁等。隨著科學的發展，人們將會更多更（gèng）好地利用鋁（lǚ）及化合（hé）物造福人類。
由於鋁具有優良的性能，鋁在國（guó）民經濟各行業和國防工業中得到廣泛的（de）應用。鋁作（zuò）為輕型結構材料，重量輕、強度大，海（hǎi）、陸、空各種運載工具，特（tè）別（bié）是飛機、導彈、火箭、人造地球衛星等，均使用大量的鋁（lǚ），一架超（chāo）音速飛機的用（yòng）鋁量占其自身重量的70%一枚導彈用鋁量（liàng）占（zhàn）其總重量的10%以上；用（yòng）鋁和鋁合金製造的各種車（chē）輛，可以減少能耗，其所節省（shěng）的能量遠遠逾越煉鋁（lǚ）時所消耗的能量；建築工業中用鋁合金（jīn）做房屋（wū）的（de）門窗及（jí）結構材料；電力輸送方麵，鋁的用量居首（shǒu）位，90%高壓電導線是用鋁製作的食品工（gōng）業，從儲槽到罐頭盒，以至（zhì）飲料（liào）容（róng）器大多用鋁製成；鋁粉可做難熔金屬（如鉬等）還原劑和做煉鋼中的（de）脫氧劑，日常生活中所用的鍋、盆等大多由鋁製（zhì）成。
鋁的化合物如氫氧化（huà）鋁可用來製備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離（lí）子交換劑，也可作為瓷釉、耐火資料等的原料，醫藥上有中和胃酸和治療潰瘍的（de）作用；無水氯化鋁是石油工業和有機（jī）合成中常用的催化劑；六（liù）水合氯化鋁可用於製備除臭劑、平安消毒劑；六氟合鋁酸鈉(即冰晶石)農業上常用作殺蟲劑；磷化鋁遇潮（cháo）濕或酸放（fàng）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、油漆的（de）顏料以及油漆、橡膠和塑料的填料。近些年來，人們又開發（fā）了一些新的含鋁化合物，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（suí）著（zhe）科學的發展（zhǎn），人們將會更多更好地（dì）利用鋁及化合物造福（fú）人類。
