Vai trò của nhôm fluoride trong quá trình điện phân nhôm

Cryolite tinh khiết có điểm nóng chảy khoảng 1010 °C.Thêm một lượng thích hợp của AlF3 có thể làm giảm nhiệt độ tinh thể hóa ban đầu của chất điện giải xuống khoảng 930~960 °C (thường được kiểm soát ở khoảng 950 °C).

Điều này trực tiếp mang lại hai lợi ích kinh tế lớn: Giảm đáng kể nhiệt độ phân giải điện → Giảm mất nhiệt và tiêu thụ năng lượng
Cho phép pin điện phân hoạt động ổn định ở nhiệt độ thấp hơn.

Các tế bào nướng trước hiện đại thường sử dụng chất điện giải axit (tỷ lệ phân tử 2,2 ∼ 2).5, hoặc thậm chí thấp hơn là 2.1 ∼ 2.3).

AlF3 là phương tiện chính để giảm tỷ lệ phân tử: Tỷ lệ phân tử quá cao (alkaline) → Giảm độ hòa tan alumin, giảm hiệu suất dòng và tăng hiệu ứng anodic.Thường xuyên thêm AlF3 để kiểm soát tỷ lệ phân tử trong phạm vi quy trình yêu cầu là cốt lõi của hoạt động tinh chế của pin điện phân.

Trong các chất điện giải axit, tăng nồng độ AlF3 cải thiện đáng kể độ dẫn (thường là 3%~8%), do đó:
Giảm điện áp tế bào (đặc biệt là sự sụt giảm điện áp qua khoảng cách điện cực)
Tăng hiệu quả hiện tại (các tế bào hiện đại có thể đạt được 92,5% ∼94%+)

Trong quá trình điện phân, fluorine bị mất thông qua sự bay hơi của HF, NaF và AlF3, hình thành bùn cryolite và hấp thụ bởi nhôm.

Cần khoảng 15-30 kg fluorua nhôm để bù đắp cho các tổn thất này cho mỗi tấn nhôm được sản xuất (tùy thuộc vào mức độ kiểm soát tỷ lệ phân tử và điều kiện tế bào).