アルミってどうやって作るの?ボーキサイトから純アルミができるまで

こんにちは、非鉄金属ナビ運営事務局です。

アルミ缶、サッシ、飛行機、スマホの筐体…。軽くて丈夫なアルミは、私たちの生活のあちこちで使われています。

でも、アルミを作るのに超大量の電気が必要って知ってましたか?

今回は、ボーキサイト(アルミの原料)から純度99.7%のアルミができるまでを、わかりやすく解説します。


⚡ まず結論:アルミ作りは電気の塊

細かい話の前に、アルミの特徴を知っておきましょう。

アルミ精錬の特徴

  • 原料は「ボーキサイト」という赤茶色の鉱石
  • めちゃくちゃ電気を食う(「電気の缶詰」と呼ばれる)
  • だから電気代が安い国で作られる
  • リサイクルすると電気が3%で済む

では、詳しく見ていきましょう。


📊 アルミができるまでの3ステップ

アルミは大きく3つのステップで作られます。

① 採掘    → ボーキサイト(赤茶色の鉱石)
② バイヤー法 → アルミナ(白い粉)
③ 電解精錬  → アルミニウム(純度99.7%)

銅よりシンプルですね。順番に見ていきます。


⛏️ ステップ①:採掘|ボーキサイトって何?

ボーキサイトとは

ボーキサイトは、アルミの原料となる鉱石です。

特徴

  • 赤茶色や茶褐色
  • 見た目は普通の土っぽい
  • アルミニウムが40〜60%含まれている

銅鉱石(銅1%)に比べると、めちゃくちゃ濃いですよね。


どこで採れるの?

順位産地特徴
1位オーストラリア世界の約30%を産出
2位中国国内消費が中心
3位ギニア高品質ボーキサイト
4位ブラジルアマゾン地域に鉱山
5位インド生産量増加中

基本的に熱帯・亜熱帯地域で採れます。日本では採れません。


🧪 ステップ②:バイヤー法|白い粉「アルミナ」を作る

バイヤー法って何?

ボーキサイトからアルミナ(酸化アルミニウム:Al₂O₃)という白い粉を取り出す方法です。

簡単な流れ

  1. ボーキサイトを砕く
  2. 高温・高圧の苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)で溶かす
  3. アルミだけが溶け出す
  4. 不純物(鉄、シリカなど)は「赤泥」として除去
  5. 冷やして結晶化
  6. 焼成(約1,000℃)して水分を飛ばす
  7. 真っ白な粉「アルミナ」の完成!

アルミナってどんなもの?

項目内容
化学式Al₂O₃(酸化アルミニウム)
外観真っ白なサラサラの粉
状態まだ金属じゃない(酸化物)
融点約2,000℃と超高温
用途電気分解してアルミにする

💡 ポイント:ボーキサイト約4〜5トンから、アルミナ約2トンが作れます。


⚡ ステップ③:ホール・エルー法|電気でアルミを作る

なんで電気分解?

アルミナは融点が約2,000℃もあって、普通に溶かすのは大変です。

そこで、氷晶石(ひょうしょうせき)という物質を混ぜて融点を下げ(約1,000℃に)、電気分解します。

これをホール・エルー法(Hall-Héroult法)と言います。


電解精錬の仕組み

設備

  • 巨大な「電解槽(でんかいそう)」
  • 底に炭素の板(陰極)
  • 上から炭素の棒(陽極)を差し込む

プロセス

  1. 電解槽にアルミナと氷晶石を入れる
  2. 約1,000℃で溶かす
  3. 大量の電気を流す(数万アンペア!)
  4. アルミナが分解される
     - Al₂O₃ → Al(アルミ)+ O₂(酸素)
  5. 液体のアルミが底に溜まる
  6. 定期的に取り出す

ポイント

  • 液体アルミは重いので底に沈む
  • 定期的にすくい取る
  • 冷やして固める
  • 純度99.7%のアルミの完成!

めちゃくちゃ電気を食う

アルミ1トン作るのに必要な電気は、一般家庭の約1年分

だから、アルミは「電気の缶詰」と呼ばれています。

国・地域シェア電力源の特徴
中国世界の約60%石炭火力が安い
インド増加中石炭・水力
ロシア安定供給水力・天然ガス
カナダ伝統的産地水力発電が豊富

電気代が安い国で作られるのが特徴です。


♻️ リサイクルが超重要な理由

新地金 vs リサイクル

製造方法必要な電気エネルギー比率
新しくアルミを作る場合100100%
リサイクルでアルミを作る場合33%

そうなんです。リサイクルアルミは、新地金の3%の電気で済むんです。


だからアルミ缶はリサイクルされる

日本のアルミ缶リサイクル率は97%以上

これは環境意識だけじゃなく、「リサイクルしないとコストで大損」という経済的理由もあるんです。

リサイクルの流れ

アルミ缶回収 → 溶解炉で溶かす(約700℃)→ 再びアルミ缶に

新しく作るより圧倒的に簡単&省エネなんです。



✅ まとめ|アルミは電気で作る金属

覚えておきたいポイント

ボーキサイト(鉱石)
 ↓ バイヤー法
アルミナ(白い粉)
 ↓ ホール・エルー法(電気分解)
アルミニウム(純度99.7%)

🔍 アルミの特徴

  • 原料のボーキサイトはアルミ含有率が高い(40〜60%)
  • 電気を大量に使う(電気の缶詰)
  • だから電気代が安い国で作られる
  • リサイクルすると電気が3%で済む
  • だからアルミ缶のリサイクル率が超高い

🆚 銅との違い

金属精錬方法特徴
熱で溶かして精錬(乾式製錬)熱エネルギー中心
アルミ電気で分解して精錬(電解精錬)電気エネルギー中心

アルミ缶を捨てずにリサイクルするのは、環境だけじゃなく経済的にも超重要なんですね。
非鉄金属業界では、このリサイクルアルミ(通称「二次合金」)の取り扱いが今後ますます重要になってきます。
環境負荷の低減と経済性の両立——それがアルミリサイクルの最大の魅力です。


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