1886年，美国工程师Hall发明了冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝，至今已有130多年的历史，在此期间，冰晶石-氧化铝熔盐电解炼铝的工艺和原理没有大的变化，主要的发展体现在电解槽的不断改进，以应对能源费用的逐年增高、环境保护的日趋严格和劳务费用的上涨等成本问题。电解铝发展经历了预焙阳极——自焙阳极——大型预焙阳极的发展历程。我国在八十年代之前电解铝主要以自焙阳极电解槽为主，在八十年代后期开始发展大型预焙阳极电解槽，到2000年已基本淘汰了自焙阳极电解槽，以大型预焙阳极电解槽为主。

自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但却有烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低等一些不易克服的缺点，当前已基本上被淘汰。当前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。我国已完成了180kA、280kA和320kA、400kA、500kA以及600kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造，促进自焙槽生产技术向预焙槽转化，获得了巨大成功。


铝电解的全部生产过程分3个阶段，即焙烧、启动和正常生产，其中焙烧和启动大约经历几天或十几天，其质量好坏对于以后的正常生产以及电解槽的寿命有很大影响。

1）焙烧：电解槽的焙烧主要目的是烘干炉体，使电解槽达到 930℃~970℃的操作温度，防止启动时加入到槽内的熔融电解质凝固，一般需要4～8天。
2）启动：在焙烧结束后，融化冰晶石等溶剂形成铝电解所需的熔融电解质，同时进一步加热炉内衬及清理炭渣，使电解槽的主要技术参数进入到电解所需的范围之内。
3）正常生产：在930℃～970℃高温环境的电解槽内，1.92～1.94吨氧化铝作为原料与冰晶石、氟化铝等氟盐溶剂形成熔融状态的电解质。通入13,500kwh直流电进入电解槽，在阴极和阳极上发生电化学反应，得到电解产物。阳极上是CO2（约75%～80%）和 CO（20%～25%），其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极上是铝液。氧化铝熔融于冰晶石形成的电解质的密度约为2.1g/cm ，铝液密度为2.3 g/cm，两者因密度差而上下分层，铝液沉淀于电解槽底部，用真空抬包抽出后，经过净化和过滤，获得1吨 99.5%~99.85%纯度的原铝。

主要化学反应方程式：

2Al2O3==4Al+3O2。

阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑

阴极：Al3+ +3eˉ=Al。

其生产工艺流程如下图：