简介
目前世界炼铝用的氟化铝有两种生产方法:湿法和干法。干法系使氟化氢气体与氢氧化铝在流化床中反应,直接得到无水氟化铝;湿法合成的是带结晶水的氟化铝(三水氟化铝—AlF₃·3H₂O),要经过脱除结晶水的过程,才能获得供电解使用的产品。由于干法具有较大的优越性,世界约有75%的氟化铝是用干法生产的。然而在我国,目前尚只有湿法生产工艺,而且其干燥脱水作用不彻底,只能脱去大部分结晶水,得到含水7.5%的产品。众所周知,含有如此高水分的氟化铝加入铝电解槽,对电解过程极为不利。水分是电解最为有害的物质,它使电解质发生水解反应,放出氟化氢气体,一方面损失了氟,导致氟化盐消耗增加;另一方面恶化劳动条件,污染环境。也因而削弱了我国氟化铝商品在国际市场的竞争能力。因此,氟化铝,三水的脱水就成了铝冶行业广泛关注的问题。国外在60年代就提出了湿法氟化铝,三水的脱水新工艺,我国现在也开始对这一问题进行探索[1]。

氟化铝,三水的性状
制备工艺
实际上,温度要满足脱水的需要,不可能降低;与物料接触的气相中的氟化氢气体系水解反应的产物,另行增加氟化氟含量的办法也不切合实际,唯有降低气相中水蒸汽分压才是提高氟化铝,三水产率的切实可行的措施。由于氟化铝,三水水合物本身含有水,脱水过程中水解反应不可避免,但可尽量降低水蒸汽分压,以使水解程度减到最小。三水氟化铝的脱水过程包括水合物的分解和水分的蒸发两个阶段,它在130℃分解转变成假晶形物质,这一转变实际上是发生在一瞬间;而水的蒸发是在达到400℃的长时间内进行的,因此脱水过程的速度是受水蒸发速度限制的。众所周知,水蒸发速度与环境的湿度有密切的关系,湿度低蒸发快,湿度高蒸发慢。如果与物料接触的气相中水蒸汽分压高,水分子扩散速度减慢,从氟化铝,三水分子中释出的水分子大量云集在氟化铝分子周围,既使脱水速度减慢,又为水解创造了有利条件。因此,降低与物料接触的气相中水蒸汽分压,无论从热力学或动力学的观点来看,都有益于强化氟化铝,三水的脱水和抑制氟化铝的水解[1]。
参考文献
[1] 陆祖勋. 三水氟化铝脱水工艺的改进 [J]. 无机盐工业, 1999, (02): 33-35+4.