1958年，根据西北局大区协作会议关于在甘肃迅速建设一个年产2.5万吨铝冶炼厂的精神，1958年6月冶金部决定建设兰州铝厂，厂址选定在距离兰州市28公里的西固区西柳沟乡。1958年7月2日，兰州铝厂筹建工作正式开始，8月4日工程正式破土动工。　在建设过程中，冶金部对原设计方案作了重大修改和变更，1958年10月，决定将原设计的钢结构电解槽改为55KA自焙阳极砖砌电解槽168台，生产能力也由原设计的2.5万吨降为2.3万吨。同时，在大铝厂附近增建一座6KA上部导电自焙阳极砖砌圆形电解槽88台的小铝厂，年产铝锭1000吨，后来生产能力又扩大到2000吨。另外，自建一座年产1.5万吨的阳极糊车间。小铝厂于1958年3月28日出铝，并为西北地区生产出了第一块铝锭。由于各种原因，总共168台电解槽直到 1960年5月9日才全部启动完毕，并投入生产。

投产后，由于设计上的先天不足，砖砌电解槽破损相当严重，于1960年12月28日被迫全部停产。1962年6月25日，整个生产全部关闭下马。1964年8月，兰州铝厂全部固定资产连同人员一并移交给化工部兰州化学工业公司管理。直到1965年11月，国家计委、经贸委、建设委员会下文，同意兰州铝厂重新复产。1966年3月1日，兰州铝厂复建工程破土动工，于同年12月28日生产出了第一块合格铝锭，至1967年6月全部建成并投入正常生产。