Tinh luyện nhôm
Tinh luyện theo phương pháp clorua hóa
Tinh luyện bằng phương pháp điện phân ba lớp
Quá trình tinh luyện nhôm bằng phương pháp điện phân tiến hành trong bể điện phân có ba lớp lỏng, thường gọi là phương pháp điện phân ba lớp. Thực chất của phương pháp này là nhôm ở cực dương (tạo hợp kim với kim lọai khác, gọi là hợp kim cực dương) hòa tan theo phản ứng điện hóa sau:
• Al – 3e → Al3+ (3.28)
• Ở cực âm thu được nhôm sạch theo phản ứng:
• Al3+ + 3e → Al (3.29)
Các nguyên tố dương hơn so với nhôm (như đồng, sắt, silic…) không hòa tan và tập trung lại trong hợp kim cực dương. Các kim lọai âm hơn so với nhôm (như mage, can xi…) sẽ bị hòa tan ở cực dương chuyển vào chất điện phân ở các dạng ion tương ứng, chúng nằm lại trong chất điện phân chứ không phóng điện bởi vì điện thế tiết ra của chúng cao hơn của nhôm.
Hợp kim cực dương thường là hợp kim của nhôm đối với đồng, chứa 25% Cu, có tỷ trọng 3-3,5. Chất điện phân thường dùng chứa 60% BaCl2, 23% AlF3, 17% NaF. Ở nhiệt độ tinh luyện, tỷ trọng của chất điện phân là 2,7, của nhôm sạch là 2,3. Do chênh lệch về tỷ trọng, trong bể điện phân tinh luyện có ba lớp (từ dưới lên trên): hợp kim cực dương; chất điện phân; nhôm sạch (cực âm).
• Hình 3.13. Bể điện phân tinh luyện nhôm.
• Cực dương; 2. Vỏ thép; 3. Thể xây của bể; 4. Túi chất liệu
• 5. Cực âm; 6. Dây dẫn; 7. Nhôm đã tinh luyện; 8. Chất điện phân; 9. Hợp kim cực dương; 10. Gạch manhezit.