کاربردها، آماده‌سازی و چشم‌انداز بازار فلوراید آلومینیوم

فلوراید آلومینیوم (فرمول مولکولی: AlF3) به طور معمول در صنعت به شکل هیدرات بلوری AlF3·3H2O استفاده می شود.پودر سفید با ساختار کریستالی تری کلینیکفلوراید آلومینیوم بدون آب به عنوان کریستال های بزرگ شش گوشه ای (کریستال یون) وجود دارد. این کریستال دارای تراکم 2.88 گرم / سانتی متر 3 ، نقطه ذوب 1040 درجه سانتیگراد و نقطه جوش 1291 درجه سانتیگراد است.در آب سرد محلول نیست، در آب داغ محلول می شود، در محلول های اسیدی و قلیایی به شدت محلول می شود و در اکثر حلال های آلی محلول نمی شود.و نه وقتی که با هیدروکسید پتاسیم مخلوط می شودخواص شیمیایی آن بسیار پایدار است؛ آن را در هنگام گرم شدن تجزیه نمی شود، بلکه در عوض sublimation را تجربه می کند.

• این ماده عمدتا در تولید آلومینیوم برای کاهش نقطه ذوب و افزایش رسانایی الکتریکی الکترولیت استفاده می شود.
• آن به عنوان یک مهارگر تخمیر در تولید الکل، به عنوان یک جزء جریان و گلیزر برای سرامیک و مینال ها عمل می کند و به عنوان یک جریان در ذوب فلزات غیر فلزی عمل می کند.

در حال حاضر، بیش از 95 درصد فلوراید آلومینیوم صنعتی توسط صنعت آلومینیوم مصرف می شود.کاهش نسبت مولکولی الکترولیت و دمای کریستالیزاسیون اولیه، و کمک به کنترل تعادل حرارتی در طول فرآیند الکترولیز آلومینیوم؛ این یک ماده خام ضروری برای صنعت آلومینیوم الکترولیتی است.

1. (1) فرآیند خیس

   با استفاده از پودر فلورسپارت اسیدی، اسید گوگردی متمرکز و هیدروکسید آلومینیوم به عنوان مواد اولیه،گاز هیدروژن فلوراید تولید شده از واکنش پودر فلوراسپارت و اسید سولفوریک غلظت شده ابتدا در آب جذب می شود تا محلول 30٪ اسید هیدروفلوئوریک تولید شود.سپس این محلول با هیدروکسید آلومینیوم در یک واکنش ترکیبی مایع و جامد با یک محلول فلوراید آلومینیوم فوق اشباع شده قرار می گیرد.محصول از طریق کریستالیزه شدن به دست می آید، تصفیه و سوختن در دمای بالا برای تخلیه آب.

2. (2) فرآیند خشک

   مانند فرآیند مرطوب، این روش از پودر فلوراسپارت درجه اسید، اسید گوگرد متمرکز و هیدروکسید آلومینیوم به عنوان مواد اولیه استفاده می کند. تفاوت اصلی در جریان فرآیند است:گاز هیدروژن فلوراید تولید شده در مرحله اولیه از یک سیستم تصفیه فاز گازی برای حذف گرد و غبار و اسید سولفوریک عبور می کند.سپس آن را با هیدروکسید آلومینیوم خشک (با محتوای رطوبت 12٪) مخلوط می شود و به یک بستر دو لایه مایع شده وارد می شود.که در نهایت محصول فلوراید آلومینیوم را تولید می کند..

3. (3) فرآیند نمک آلومینیوم

   نمک های آلومینیومی رایج که برای تولید فلوراید آلومینیوم استفاده می شود شامل کلورید آلومینیوم، سولفات آلومینیوم، سیلیکات آلومینیوم و فلوروسیلیکات آلومینیوم است.

   روش کلورید آلومینیوم شامل گرم کردن محلول آبی کلورید آلومینیوم با اسید هیدروفلوئوریک تا 400 درجه سانتیگراد برای دفع گاز کلورید هیدروژن است، بنابراین فلورید آلومینیوم تولید می شود.در حالی که مسیر فرآیند ساده است، استفاده از اسید هیدروفلوئوریک گران قیمت و بسیار خوردنی منجر به هزینه های تولید بالا می شود.

   روش سولفات آلومینیوم شامل گرم کردن معدن فلوراسپارت با سولفات آلومینیوم برای تولید گسیل سولفات کلسیم (CaSO4) و محلول فلوراید آلومینیوم است.محصول نهایی از طریق فیلتر شدن به دست می آید، کریستالیزه شدن، خشک شدن و کم آبی شدن.اگرچه این مسیر فرآیند نسبتا پیچیده است و به فلوروز وابسته است، اما در مقایسه با روش های دیگر هزینه های تجهیزات کمتری دارد..

   سیلیکات آلومینیوم به طور مستقیم از سنگ های آلومینیوم طبیعی تهیه می شود که به طور مستقیم با هیدروژن فلوراید واکنش نشان می دهند تا آلومینیوم فلوراید تولید کنند.استفاده از گاز فلوراید هیدروژن گران قیمت و بسیار خوردنی باعث افزایش قابل توجهی هزینه های تولید و تجهیزات می شود.

انقلاب صنعتی جهانی جدید، که با اقتصاد کم کربن مشخص می شود، حتماً صنعت فلوراید آلومینیوم را به سمت کیفیت بالاتر و بهره وری بیشتر می راند.فلوراید آلومینیوم بدون آب، به عنوان جایگزین برای محصول استاندارد فرآیند خشک، در آینده نزدیک به عنوان تکنولوژی پیشرفته صنعت شناخته می شود؛ در واقع،توسعه محصولات فلوراید آلومینیوم با عملکرد برتر یک روند اجتناب ناپذیر استبعلاوه utilizing fluorine resources derived from phosphate fertilizer by-products to establish new supply channels—thereby producing anhydrous aluminum fluoride or high-performance variants—represents a necessary strategic choice for the future of the industry.