ріали, що надходять на електроліз, повинні мати мінімальний вміст домішок, більш електропозитивних, ніж алюміній (Fe, Si, Cu і ін), оскільки ці домішки відновлюються на катоді і майже повністю переходять в метал, забруднюючи його. Електроліт не повинен хімічно взаємодіяти з футерівкою електролізера. p align="justify"> В даний час у промислових масштабах для електролітичного виробництва алюмінію в якості електроліту застосовують сольовий розплав, найбільш повно задовольняє перерахованим вище вимогам - розплав кріоліту, що містить розчинений глинозем. Неодноразові спроби замінити кріоліт іншими розплавленими середовищами для електролізу в них Аl 2 O 3 не привели до позитивних результатів. Тому в сучасній алюмінієвої промисловості розплавлений кріоліт є єдиним розчинником глинозему.
Криоліт Na 3 AlF 6 < span align = "justify"> - комплексна сіль, що складається з фторидів натрію і алюмінію (3NaF В· AlF 3 ). У стандартних умовах кріоліт має моноклінну кристалічну решітку, при підвищенні температури до 565 В° С відбувається перетворення її в кубічну. Ще до точки плавлення спостерігається розупорядкування кристалічної решітки кріоліту, а при плавленні в значній мірі протікає реакція розкладання кріоліту:
3 AlF 6 ? NaAlF 4 + 2NaF
Температура плавлення кріоліту 1010 В° С. Ця температура виміряна для реального кріоліту, з урахуванням його дисоціації за наведеною вище реакції і фактично відображає температуру плавлення суміші тетрафторалюміната натрію з фтористим натрієм. p align="justify"> Якби в момент плавлення дисоціація кріоліту не протікав, то температура його плавлення була б дещо вище -1100 В° С.
Фтористий алюміній (АlF 3 ,) має кристалічну решітку, у вузлах якої знаходяться октаедричні іони АlF 6 3 - , з'єднані загальними іонами фтору. У решітці реалізується значна частка ковалентних (Не іонних) зв'язків, що є причиною малої її міцності - АlF 3 , переганяється без плавлення, має високий тиск насиченої пари (930 Па при 1000 В° С і 101 кПа при 1260 В° С). Таким чином АlF 3 - самий летючий компонент електроліту. Крім того, він самий гигроскопичний компонент і може бути схильний до гідролізу вологою, що міститься в атмосферному повітрі.
На відміну від АlF 3 , інші компоненти електроліту-NaF, СаF 2 , МgF 2 , NaCl і LiF-є чисто іонними з'єднаннями, вони плавляться без розкладання і порівняно стійкі до дії вологи, за винятком сильно гігроскопічного LiF.
Для виробництва алюмінію застосовують вищі сорти глинозему, вміст оксидів заліза і кремнію, в яких становить 0,03-0,08% і 0,02-0,20% відповідно.
Технічний глинозем містить дві поліморфні модифікації оксиду алюмінію - ? і ?. Модифікація ? (корунд), характеризується високою щільністю кристалічної решітки, великий хімічної стійкістю і твердістю. Модифікація ? має менш щільну грати, дуже гігроскопічна і хімічно активна. У результаті нагрівання, починаючи з 950 В° С, відбувається поліморфне перетворення ? - модифікації в ? - модифікацію.
Глинозем, що надходить на електроліз, повинен містити 25-30%
Більш корек...
