氧化铝是什么?生产、问题和缓解

铝是地球地壳中最丰富的金属，但它在自然界中并不以纯形式存在。首先需要开采铝土矿，然后从铝土矿中提取氧化铝，然后将氧化铝熔炼成铝。

氧化铝是氧化铝(Al₂O_3.)．它的硬度、强度和耐腐蚀性使它成为玻璃、陶瓷和铝本身的涂层。

虽然铝通常被誉为高度可回收、环境友好的产品，但从采矿到制造铝的过程可能会对环境造成破坏、高污染和高碳排放。beplay体育官网电脑减轻这些影响的方法有很多，但需要做的还有很多。

氧化铝的开采和提取

鉴于地壳中铝的储量丰富，世界上许多地方都有铝的开采活动。氧化铝是从铝土矿中提取的，铝土矿是一种条带开采的沉积岩露天开采的矿山．世界上的五个十大铝土矿其中1人在澳大利亚，另外5人在巴西和几内亚共和国。

在美国开采的铝土矿被用于石油和天然气的水力压裂。在世界各地，铝土矿开采越来越多地设在土著拥有的土地上，而传统的土地所有者自己几乎没有投入，使他们离开了祖先的家园。

大多数铝土矿位于热带或亚热带地区，具有高度的生物多样性。这项行动包括清除森林和清除表层土壤，这对环境的影响多种多样，包括湿度和降雨损失、土壤压实及其化学成分的变化、侵蚀和洪水，以及更明显的生境损失和该地beplay体育官网电脑区生物多样性的减少。

森林砍伐(通常通过燃烧)将长期滞留的碳释放到大气中。据估计，铝土矿开采作业每年向大气中排放140万吨二氧化碳相当于32亿英里开的是普通的乘用车。

提取氧化铝

为了从铝土矿中提取氧化铝，铝土矿被粉碎，在烧碱中煮熟，氧化铝水合物被沉淀出来。分离出来的氧化铝水合物会在2000华氏度下进行烹饪以去除水分，留下无水氧化铝晶体，铝的原料就是氧化铝晶体。剩下的就是“红泥”，这是一种有毒的水和化学物质的混合物，年产量约为1.2亿吨。这些泥浆通常被储存在池塘里，池塘泄漏造成了灾难性的后果。

2010年，匈牙利的一个赤泥水库溃堤，导致多达100万平方米的高碱性泥浆流入水道，淹没了农田。六年后，周边地区的汞浓度仍然偏高。赤泥中的其他生态毒性残留物包括氟、钡、铍、铜、镍和硒。

铝是如何制成的

铝是通过充满溶解氧化铝晶体的还原罐通电生产的。基本上，每磅铝是由大约两磅氧化铝制成的。

打破铝和氧之间的键需要大量的能量，大约每千克(2.2磅)铝需要15千瓦时。这就是为什么田纳西河谷和哥伦比亚河的大坝要建起来——用来发电生产飞机用的铝。当这些电力因为建筑的冷却和照明而变得过于昂贵时，铝冶炼工业就跟随廉价的水力发电来到了加拿大、冰岛和挪威。然而今天，中国负责生产全世界56%的铝．

铝的生产也会产生大量的二氧化碳，因为从铝中分离出来的氧气与电极上的碳结合在一起。总的来说，铝的冶炼过程2%的原因在很大程度上是因为广泛使用煤炭发电——尤其是在中国超过80%它的铝生产主要依靠煤炭。

对整个铝生产过程(从采矿到制造)的生命周期评估发现，冶炼是铝生产过程中对环境影响最大的步骤，会导致生态毒性、人类毒性、气候变化和酸化。beplay体育官网电脑

缓解

铝是一种坚固、轻便、耐腐蚀的金属，这意味着对它的需求不会改变马上就走吧．鉴于其在生物多样性丧失和全球变暖方面的作用，寻找减少其beplay体育官网电脑对环境影响的方法迫在眉睫。必须同时采取多种方法。

回收

铝的回收利用是其中之一很少有商业上成功的形式的回收，和铝的回收要求十倍比生产新铝所消耗的能量要少。但铝的需求远远超过回收铝的供应，因此回收不是万灵药，回收努力也只能做出这么多贡献。

铝可以无限回收，而且71%的铝从商业产品回收，但只有大约三分之一的铝生产来自回收材料。即使市场上所有的铝都被回收，大部分的铝生产仍然需要铝土矿开采、氧化铝提取和铝冶炼。

清洁能源

由于铝冶炼的耗电量是其对环境影响的主要因素，beplay体育官网电脑改用更清洁的电力来源可以在降低铝生产的整个环境成本方面发挥重要作用。beplay体育官网电脑

熔炼涉及大量的热量、化学反应和电解，以从氧化铝中的铝中分离氧气。电解也用于生产绿色的氢来自可再生能源的电力。随着新兴的绿色氢气工业规模的扩大，将同样的工艺应用于铝冶炼可以减少其对气候变化的影响和其他影响。

当然，最清洁的能源形式是一开始就没有被使用的能源，而提高提取和冶炼过程能源效率的努力也降低了铝生命周期中的排放水平。

栖息地的恢复

在铝土矿开采作业受到公众压力和政府管制的国家，例如澳大利亚，生境恢复努力取得了一定的成功。相比之下，在世界其他地区，如巴西或印度尼西亚，采矿留下的是完全不同的、退化的景观。

许多矿业公司已经做出了“无净损失的承诺，通过其他地方的恢复项目来弥补采矿作业造成的生物多样性损失政府的政策对生物多样性补偿的要求在过去十年中有所增加。然而，就像碳补偿一样，首要的努力应该是首先避免影响——其次减少影响——否则，补偿只会变成“垃圾许可证”。