氟化铝,分子式为AlF3,三水氟化铝为无色三斜系晶白色粉末,无水氟化铝为很大的六方斜晶系六面结晶体,为离子晶体。
主要用于炼铝生产,以降低熔点和提高电解质的导电率。酒精生产中用作起副发酵作用的抑制剂。也用作陶瓷釉和搪瓷釉的助熔剂和釉药的组分。还可用作冶炼非铁金属的熔剂。
目前95%以上的工业氟化铝用于铝工业,其作用是作为冰晶石——氧化铝溶液的一种添加剂,它既可以弥补电解质中氧化铝的损失,又能够更好的降低电解质的分子比,降低电解质的初晶温度,控制铝电解过程中的热平衡,是电解铝行业必不可少的原材料。
1.主要用作铝电解过程中的调整剂和助熔剂。作为调整剂,氟化铝能大大的提升电解质的导电率,能够准确的通过分析结果补充氟化铝以调整电解液的成分,保持规定的电解质分子比;作为助熔剂,氟化铝能够更好的降低氧化铝的熔点从而有利于氧化铝的电解,控制电解过程的热平衡,降低电解过程的能源消耗。
2.用作有机物及有机氟化合物合成中的催化剂、陶瓷和珐琅助熔剂及釉药的组分,透镜、棱镜折射率的改善剂,用来制造红外光谱“光损”小的氟化玻璃。3.可以在酒精生产的全部过程中作为抑制剂。
以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料,先将酸级萤石粉与浓硫酸反应生成的氟化氢气体用水吸收,得到含量为30%的有水氢氟酸,使之再与氢氧化铝进行液-固混合相反应,得到过饱和的氟化铝溶液,经过结晶、过滤、高温煅烧脱水,最终得到氟化铝产品。
此种工艺在制备30%的氢氟酸过程中,氟化氢气体中的杂质也一并被吸入溶液中,致使氢氟酸中含有较多的硫酸、磷酸、氟硅酸、亚硫酸等杂质。这些杂质会与氢氧化铝发生副反应。生成的产物以吸附或夹晶的方式混杂在氟化铝晶体之中,极大地影响最终产品的质量。
以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料,不一样的是,工艺流程中第一步所产生的氟化氢气体要经过气相净化系统,除去所含的粉尘和硫酸,然后再与干燥的氢氧化铝(含水量12%)混合,送入双层流化床中完成焙烧脱水与氟化两步反应,并最终制得氟化铝产品。
该工艺属于第二代氟化铝生产技术。使用经过简单除尘、除酸处理过的氟化氢气体(90%)与氢氧化铝进行反应,其氟化氢气体杂质含量较湿法氟化铝工艺相比低。而且,在干法氟化铝反应流化床反应器中,由于反应温度高、气相反应物流速快,使得气态杂质与水生成的硫酸、亚硫酸、磷酸等只有少数的时间与氢氧化铝发生副反应,因此其最终氟化铝产品中的杂质含量比湿法氟化铝要低。
氯化铝法是将氯化铝水溶液与氢氟酸加热到400℃,除去氯化氢气体而制得氟化铝产品。工艺路线简单,但采用了价格昂贵及腐蚀性强的氢氟酸,生产所带来的成本大。
硫酸铝法是用硫酸铝加热处理低品位的萤石矿,生成CaSO4沉淀和氟化铝溶液,经过滤、结晶、干燥、脱水即可制得氟化铝产品。该法工艺路线较为复杂,且用到较为紧俏的萤石为原材料,但设备成本较其它方法小。
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