铝在地壳中的含量高达 8%, 几乎占地壳中全部金属总量的三分之一。金属铝最初用化学法制取。1825年, 丹麦化学家奥斯特(H.C.Oersted)用钾汞齐还原无水氯化铝, 得到一种灰色的金属粉末, 在研磨时呈现金属光泽, 这是人类首次得到金属铝。
1854年, 法国德维尔(Deville) 用钠代替钾还原NaCl-AlCl3配合盐, 制取金属铝。1855年, 在巴黎附近建成了世界上第一座炼铝厂。 1865年, 俄国别开托夫(Векетов)提议用镁还原冰晶石来生产铝。这一方案后来在德国 Gmelingen 铝镁工厂里被采用。
在采用化学法炼铝期间, 1854年德国本生(Bunsen)和法国德维尔(Deville)继英国戴维(Davy)之后研究电解法炼铝, 试验了各种以冰晶石为基础的混合熔盐与氧化铝的电解法。但那时的试验是用蓄电池作为电源, 不能获得较大的电流, 而且价格很贵, 因此电解法不能做工业性的试验。直到 1867 年发明了发电机, 并在 1880 年加以改进之后, 实现了三相交流输电, 这才给实现工业性的电解法炼铝提供了前提条件。
1883 年, 美国 Bradley 提出利用氧化铝可溶于熔融冰晶石的特性来电解冰晶石-氧化铝熔盐的方案, 但未获得专利。1886年美国霍尔(Hall) 和法国埃鲁(Heroult)通过实验不约而同地申请了冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利, 获得批准。这就是历来所称的 Hall- Heroult (霍尔-埃鲁)法, 简称H-H法。电解法原理就是将氧化铝溶解在熔融的冰晶石电解质中, 通入直流电, 进行电化学反应得到金属铝。
1888年, 美国匹兹堡电解厂开始用冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝。瑞士冶炼公司也在同时采用该法炼铝。与化学法相比, 电解法成本比较低, 而且产品质量好, 故沿用至今。电解法早期采用小型预焙电解槽, 1923年侧插阳极棒自焙阳极电解槽发明后, 电解槽的电解容量增大, 生产指标随之好转, 促进了铝工业的发展, 1952年上插阳极棒连续自焙阳极电解槽系列投产并取得良好的生产指标。1954年我国抚顺铝厂投产, 采用当时前苏联设计的60 kA侧插阳极棒自焙阳极电解槽, 年产铝2.5万t。
现代铝电解槽正向大型化发展, 电解槽由20世纪70年代的10万A发展到现在的35~50万A, 随着计算机技术在电解槽上的应用, 各项经济技术指标大大提高。目前, 法国有6台电流强度达500 kA的电解槽在进行工业应用试验。 我国第一个500 kA系列的288台电解槽于2011年在甘肃连城建成、 投产。
除此法外, 世界各国科学家也一直在研究许多的炼铝新方法, 如: 电热法炼铝、 氯化铝电解法、 矿石直接炼铝法、 高炉炼铝法、 锰还原法、 惰性阳极和可湿润阴极电解槽等。这些新工艺新方法有待进一步的研究完善和工业性的试验。
