De rol van aluminiumfluoride in aluminium elektrolyse

Pure cryoliet heeft een smeltpunt van ongeveer 1010°C.Het toevoegen van een passende hoeveelheid AlF3 kan de primaire kristallisatietemperatuur van de elektrolyt verlagen tot ongeveer 930 ∼ 960 °C (meestal gereguleerd op ongeveer 950 °C).

Dit heeft rechtstreeks twee grote economische voordelen: aanzienlijk verlaagde elektrolyse temperatuur → verminderd warmteverlies en energieverbruik
De elektrolytische cel kan stabiel werken bij lagere temperaturen.

Moderne voorgebakte cellen gebruiken over het algemeen zure elektrolyten (moleculaire verhouding 2,2 ∼ 2.2).5, of zelfs lager als laag als 2.1 ∼2.3).

AlF3 is het primaire middel om de moleculaire verhouding te verminderen: een overdreven hoge moleculaire verhouding (alkali) → Verminderde oplosbaarheid van alumina, verminderde stroomdoeltreffendheid en verhoogd anodisch effect.Het regelmatig toevoegen van AlF3 om de moleculaire verhouding binnen het vereiste procesbereik te regelen is de kern van de verfijnde werking van de elektrolytische cel.

In zure elektrolyten verbetert het verhogen van de AlF3-concentratie de geleidbaarheid aanzienlijk (meestal met 3%~8%), waardoor:
Vermindering van de celspanning (met name de spanningsdaling over de elektroodkloof)
Verhoging van de stroomdoeltreffendheid (moderne cellen kunnen 92,5%~94%+ bereiken)

Tijdens elektrolyse gaat fluor verloren door ontvlieging van HF, NaF en AlF3, de vorming van cryoliet slib en adsorptie door alumina.

Om deze verliezen per ton geproduceerd aluminium te compenseren (afhankelijk van het niveau van moleculaire verhoudingcontrole en de cellenomstandigheden) is ongeveer 15-30 kg aluminiumfluoride nodig.