Bár az alumínium előállítására többféle módszer létezik, a kereskedelemben csak egyet használnak. A Deville-eljárás, amely a fémes nátrium közvetlen reakcióját jelenti alumínium-kloriddal, a 19. század végén az alumíniumgyártás alapja volt, de a gazdaságosabb elektrolitikus eljárás javára felhagytak vele. A karbotermikus megközelítés, a fémoxidok redukciójának (oxigén eltávolításának) klasszikus módszere évek óta intenzív kutatás tárgyát képezi. Ennek során az oxidot szénnel együtt hevítik, hogy szén-monoxid és alumínium keletkezzen. A karbotermikus olvasztás nagy vonzereje abban rejlik, hogy megkerülhető a timföldfinomítás, és a bauxitnál alacsonyabb minőségű ércekből és a petróleumkoksznál alacsonyabb minőségű szénből lehet kiindulni. A sokéves intenzív kutatás ellenére azonban a Bayer-Hall-Héroult-féle megközelítésnek nem találtak gazdasági versenytársat.
Encyclopædia Britannica, Inc.
A mai Hall-Héroult-olvasztási eljárás, bár elvben változatlan, nagymértékben és részletekben eltér az eredeti eljárástól. A modern technológia jelentős fejlesztéseket eredményezett a berendezések és az anyagok terén, és csökkentette a végső költségeket.
A modern kohóban a timföldet redukciós edényekben oldják fel – mély, négyszögletes, szénnel bélelt acélhéjakban -, amelyeket olvadt elektrolittal töltenek meg, amely főként nátrium, alumínium és fluor vegyületéből, az úgynevezett kriolitból áll.
A szénanódok segítségével egyenáramot vezetnek az elektroliton keresztül a cella alján lévő szénkatódbélésbe. Az olvadékfürdő felszínén kéreg képződik. Ennek a kéregnek a tetejére alumínium-oxid kerül, amelyet a cella hője előmelegít (kb. 950 °C ), és az adszorbeált nedvességet elűzi. Időnként a kéreg megszakad, és a timföldet a fürdőbe adagolják. Az újabb cellákban a timföldet automatizált adagolók segítségével közvetlenül az olvadt fürdőbe adagolják.
Az elektrolízis eredménye az olvadt alumínium lerakódása a cella alján és szén-dioxid keletkezése a szén anódon. Minden egyes kilogramm (2,2 font) előállított alumíniumhoz körülbelül 450 gramm (1 font) szén fogy el. Az előállított alumínium minden egyes kilogrammjára körülbelül 2 kg timföld fogy.
Az olvasztási folyamat folyamatos. A fürdőbe időszakosan további timföldet adagolnak a redukció során elfogyasztott timföld pótlására. Az elektromos áram által termelt hő olvadt állapotban tartja a fürdőt, így a friss timföld feloldódik. Időnként az olvadt alumíniumot leszívják.
Mivel a folyamat során a kriolit elektrolitból némi fluorid veszik el, szükség szerint alumínium-fluoridot adnak hozzá a fürdő kémiai összetételének helyreállítása érdekében. Az alumínium-fluoridot feleslegben tartalmazó fürdő maximális hatékonyságot biztosít.
A tényleges gyakorlatban a redukciós edények hosszú sorai, az úgynevezett potline-ok, elektromosan sorba vannak kapcsolva. A cserepek szokásos feszültsége négy és hat volt között mozog, az áramterhelés pedig 30 000 és 300 000 amper között van. Egyetlen potmétersort 50-250 potméter alkothat, amelynek teljes hálózati feszültsége meghaladja az 1000 voltot. Az áram az alumínium egyik legköltségesebb összetevője. Az alumíniumgyártók 1900 óta keresik az olcsó vízenergia forrásait, de számos olyan létesítményt is meg kellett építeniük, amelyek fosszilis tüzelőanyagokból származó energiát használnak. A technológiai fejlődés csökkentette az egy kilogramm alumínium előállításához szükséges elektromos energia mennyiségét. Ez a szám 1940-ben 19 kilowattóra volt. 1990-re a leghatékonyabb cellák esetében az előállított alumínium kilogrammjához szükséges elektromos energia mennyisége körülbelül 13 kilowattórára csökkent.
A cellákból az olvadt alumíniumot nagy tégelyekbe szippantják. Onnan a fémet közvetlenül öntőformákba önthetik öntödei ingot gyártásához, vagy további finomítás vagy más fémekkel való ötvözés céljából tartókemencékbe szállítják, vagy mindkettőt, hogy gyártási ingot készítsenek belőle. A cellából kikerülve az elsődleges alumínium körülbelül 99,8 százalékos tisztaságú.
Az automatizálás és a számítógépes vezérlés jelentős hatással volt a kohászati műveletekre. A legmodernebb redukciós létesítmények teljesen gépesített szénüzemeket és számítógépes vezérlést használnak a potline műveletek felügyeletére és automatizálására.