Aluminium (Al) adalah logam ringan yang sangat serbaguna dan banyak digunakan dalam industri modern, mulai dari kedirgantaraan hingga kemasan sehari-hari. Tidak seperti besi, aluminium tidak dapat ditemukan dalam bentuk murni di alam. Proses pembuatannya adalah sebuah perjalanan industri yang intensif energi, dimulai dari bijih yang ditambang hingga menjadi logam yang kita kenal. Proses utama yang digunakan secara global adalah Proses Hall-Héroult.
Bahan baku utama untuk membuat aluminium adalah bijih bauksit. Bauksit adalah campuran mineral yang mengandung aluminium oksida (alumina), bersama dengan zat besi, silika, dan titanium dioksida.
Sebagian besar bauksit ditambang menggunakan metode tambang terbuka karena depositnya sering kali berada di dekat permukaan bumi. Setelah ditambang, bijih ini diangkut ke pabrik pemrosesan.
Tujuan dari tahap ini adalah mengisolasi aluminium oksida murni (Al₂O₃) dari kotoran lainnya. Proses Bayer melibatkan pelarutan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (soda kaustik) panas di bawah tekanan tinggi. Proses ini melarutkan alumina menjadi natrium aluminat yang larut, sementara kotoran seperti oksida besi (yang memberikan warna merah pada bauksit) tetap tidak larut dan dipisahkan sebagai "lumpur merah". Setelah penyaringan, larutan natrium aluminat didinginkan, yang menyebabkan aluminium hidroksida mengendap. Endapan ini kemudian dipanaskan (kalsinasi) untuk menghilangkan air dan menghasilkan bubuk alumina putih murni (Al₂O₃).
Setelah alumina (Al₂O₃) diproduksi, tahap selanjutnya adalah mengubahnya menjadi logam aluminium cair. Proses ini sangat boros energi dan memerlukan listrik dalam jumlah besar.
Alumina memiliki titik leleh yang sangat tinggi (sekitar 2072°C), membuatnya tidak praktis untuk dilebur secara langsung. Oleh karena itu, alumina dilarutkan dalam wadah elektrolisis (disebut sel reduksi) yang berisi kriolit cair (Na₃AlF₆). Kriolit berfungsi sebagai pelarut, menurunkan titik leleh campuran secara drastis menjadi sekitar 950°C.
Inilah inti dari pembuatan aluminium. Sel elektrolisis terdiri dari anoda karbon (positif) dan katoda karbon (negatif) yang dicelupkan ke dalam larutan alumina-kriolit. Arus listrik searah (DC) dialirkan melalui larutan.
Reaksi utama yang terjadi adalah:
Aluminium yang baru dihasilkan memiliki kemurnian sekitar 99,7%. Meskipun sudah murni, aluminium jarang digunakan dalam kondisi ini. Untuk meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan ketahanan korosi, aluminium sering dicampur dengan elemen lain seperti magnesium, silikon, tembaga, atau seng untuk membentuk paduan.
Logam cair kemudian ditransfer ke mesin penuang (casting) di mana ia dicetak menjadi bentuk standar, seperti ingot besar, billet, atau slab. Ingot-ingot inilah yang kemudian didistribusikan ke pabrik-pabrik pengolahan lebih lanjut di seluruh dunia untuk dibentuk menjadi lembaran, profil ekstrusi, atau produk lainnya. Proses yang panjang dan berenergi tinggi ini memastikan pasokan logam ringan yang vital bagi peradaban modern.