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氟化鋁與冰晶石的區別,冰晶石的作用是降低氧化鋁的熔點對嗎

發布時間:2024/11/20 作者: 氟化鋁與冰晶石的區別

氟化鋁(AlF3)和冰晶石(Na3AlF6)是兩種不同的化合物,它們在化學組成、用途和物理性質上都有所區別。

1. 化學組成: 氟化鋁是由鋁和氟元素組成的化合物,化學式為AlF3。 冰晶石是由鈉、鋁和氟元素組成的化合物,化學式為Na3AlF6。

2. 用途: 氟化鋁主要用于鋁的電解生產中,作為電解質的一部分,幫助降低電解質的熔點,提高電解效率。 冰晶石同樣用于鋁的電解生產中,但它的主要作用是作為助熔劑,降低鋁電解質的熔點,減少能耗,同時還可以減少電解過程中的副反應。

3. 物理性質: 氟化鋁是一種白色固體,具有較高的熔點和沸點。 冰晶石是一種無色或白色晶體,熔點較低,在鋁電解過程中可以降低電解質的熔點。

4. 環境影響: 氟化鋁和冰晶石都是氟化物,對環境有一定的潛在危害。在鋁電解過程中,它們可能會釋放出氟化氫氣體,對大氣和環境造成污染。因此,在使用這些化合物時,需要采取相應的環保措施,以減少對環境的影響。

總之,氟化鋁和冰晶石在鋁的電解生產中都有重要的作用,但它們在化學組成、用途和物理性質上存在明顯的區別。

一、化學成分與物理性質


氟化鋁(AlF3)和冰晶石(Na3AlF6)都是鋁電解過程中重要的助熔劑,但它們的化學成分和物理性質存在顯著差異。

氟化鋁是一種白色固體,熔點較高,不易溶于水,但能溶于酸和堿。它主要由鋁和氟元素組成,化學式為AlF3。

冰晶石是一種無色透明的晶體,熔點較低,易溶于水。它主要由鈉、鋁和氟元素組成,化學式為Na3AlF6。冰晶石按氟化鈉與氟化鋁的分子之比,可分為高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。

二、在鋁電解過程中的作用


氟化鋁和冰晶石在鋁電解過程中都起到降低電解質初晶溫度、優化電解質成分的作用。

氟化鋁能分離碳渣,提高電解質導電率。在分子比高時,添加氟化鋁加以調整。分子比低時,添加氟化鈉或純堿加以調整。

冰晶石能較好地溶解氧化鋁,并且所構成的熔體可在純冰晶石熔點以下進行電解;并且流動性較好。在電解溫度下,冰晶石—氧化鋁熔液的密度比鋁液密度要小10%,故電解出來的鋁液能沉積在電解液下面的陰極上,這樣可減少鋁的氧化損失,又大大簡化了鋁電解槽的結構。

三、添加方法與注意事項


氟化鋁應添加在氧化鋁面殼層的中間部位,即在加工后先加一層氧化鋁后,將氟化鋁均勻地撒在薄殼上,然后再加保溫料。下次加工時,可以不扒料,氟化鋁隨面殼一起打入槽內。

添加氟化鋁注意事項:

注意事項 具體內容
位置 氟化鋁不能加在電解質液面上,也不要加在火眼和陽極附近。
時間 出鋁前加工不宜加氟化鋁。
混合使用 為了減少氟化鋁損失,可將氟化鋁與冰晶石混合使用。

冰晶石的添加方法與注意事項與氟化鋁類似。

四、冰晶石的分類

冰晶石按其氟化鈉與氟化鋁的分子之比,可分為高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。中國國內各電解鋁廠大部分使用的是分子比為1.8~2.2的低分子比冰晶石作鋁電解的電解質。

由于使用高分子比冰晶石在環境保護和經濟效益等方面都優于低分子冰晶石,所以中國各電解鋁廠普遍使用高分子冰晶石來作鋁電解的電解質。

冰晶石按其物理性質可分為砂狀冰晶石、粒狀冰晶石及粉狀冰晶石。

砂狀冰晶石熔點低,熔化速度快,可縮短進入正常工作狀態的時間;分子比可在較大的范圍內調節,能適應電解槽不同時期對冰晶石分子比的不同要求;含水份低,氟損失小;顆粒狀,流動性好,利于輸送;原料易得,生產成本低。

粒狀冰晶石流動性好,電解生產中實收率高,可降低電解鋁的成本;分子比在2.5~3.0之間,特別適用于電解鋁的啟槽;顆粒大多為1~10mm。

粉狀冰晶石可達到較高的粒度,通常為200目以上;分子比可達1.75~2.5,有較好的可調性;超細的產品,325目通過率為98%以上,能滿足特殊行業對冰晶石的要求。


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