Роль алюминиевого фтора в электролизе алюминия

Чистый криолит имеет температуру плавления приблизительно 1010 °C.Добавление соответствующего количества AlF3 может снизить температуру первичной кристаллизации электролита примерно до 930-960°C (обычно контролируется при температуре около 950°C).

Это напрямую приносит две основные экономические выгоды: значительное снижение температуры электролиза → уменьшение потерь тепла и потребления энергии
Позволяет электролитической ячейке стабильно работать при более низких температурах.

Современные предварительно выпеченные клетки обычно используют кислотные электролиты (молекулярное соотношение 2,2 ∼ 2).5, или даже ниже, до 2.1 ∼ 2.3).

AlF3 является основным средством уменьшения молекулярного соотношения: чрезмерно высокое молекулярное соотношение (щелочное) → Снижение растворимости алюминия, снижение эффективности тока и повышение анодного эффекта.Регулярное добавление AlF3 для контроля молекулярного соотношения в требуемом диапазоне процесса является основой усовершенствованной работы электролитического элемента.

В кислотных электролитах повышение концентрации AlF3 значительно улучшает проводимость (обычно на 3%~8%), тем самым:
Снижение напряжения ячейки (особенно падение напряжения через разрыв электрода)
Повышение эффективности тока (современные элементы могут достигать 92,5% ≈ 94% +)

Во время электролиза фтор теряется в результате испарения HF, NaF и AlF3, образования криолитового ила и адсорбции алюминиевой кислотой.

Для компенсации этих потерь на тонну произведенного алюминия (в зависимости от уровня контроля молекулярного соотношения и клеточных условий) требуется около 15-30 кг алюминиевого фтора.