순수한 알루미늄 산화물 (AL2O3)은 대략 2,050 ℃의 용융점을 갖는다. 이 높은 융점은 전기 분해 공정 동안 알루미나를 녹이기가 어렵고 에너지 집약적입니다. 알루미나에 냉동 라이트 (NA3ALF6)를 첨가함으로써, 혼합물의 융점이 상당히 감소된다. 냉동 라이트는 약 1,000 ° C에서 용융되며, 알루미나와 혼합 될 때는 950 ° C 정도의 용융점이있는 용융 전해질을 형성합니다. 이 낮은 융점은보다 효율적이고 에너지 절약 전기 분해를 허용합니다.
2. 향상된 전기 전도도 :
순수한 알루미나는 전기 절연체로 전기를 잘 전달하지 않습니다. 용융 전해질을 통한 전류의 통과를 포함하는 전기 분해 공정을 가능하게하기 위해, 혼합물의 전기 전도성을 향상시키기 위해 냉동 라이트가 첨가된다. Cryolite는 용융 욕에 용해 될 때 이온으로 분리되어 전류의 흐름을위한 매체를 제공합니다. 이들 이온의 존재는 전기 분해 동안 전자의 움직임을 용이하게하여, 알루미늄 이온을 금속 알루미늄으로 감소시킬 수있다.
3. 알루미나의 용해 :
냉동 라이트는 알루미나의 용매 역할을합니다. 냉동 라이트가 용융 될 때, 그것은 알루미나를 용해시켜 균일하고 균질 한 혼합물을 형성합니다. 이 용해는 알루미늄 이온이 전해질 전체에 균등하게 분포되어 음극에서 효율적인 감소를 허용하기 때문에 전기 분해 공정에 중요합니다. Cryolite가 없으면, 알루미나는 용융물에 매달려있어 알루미늄의 효과적인 전기 분해를 방해 할 것입니다.
4. 열 손실 감소 :
Cryolite는 용융점이 낮기 때문에 전해용 욕의 상단에 용융 층을 형성합니다. 이 층은 보호 장벽 역할을하여 시스템의 열 손실을 줄입니다. 열 손실을 최소화함으로써 전기 분해 공정의 에너지 효율이 향상되어 생산 비용이 줄어 듭니다.
5. 이산화탄소 형성 예방 :
알루미나의 전기 분해 동안, 대기 이산화탄소와 탄소 양극 사이의 반응으로 인해 이산화탄소 형성의 위험이있다. 이 이산화탄소는 냉동 라이트와 반응하여 탄소 테트라 플루오 라이드 (CF4) 및 헥사 플루오로 에탄 (C2F6)과 같은 유해 가스가 형성 될 수 있습니다. 그러나, Cryolite의 존재는 전해 세포에서 이산화탄소의 부분 압력을 줄임 으로써이 문제를 완화하여 이들 유해 부산물의 형성을 최소화한다.
요약하면, 전기 분해 전에 순수한 알루미늄 산화물을 냉동 라이트와 혼합하는 것은 용융점을 낮추고, 전기 전도성을 높이고, 알루미나의 용해를 촉진하고, 열 손실을 감소시키고, 유해 가스의 형성을 최소화하는 데 필수적이다. 이러한 요소를 최적화함으로써 전기 분해 공정은보다 효율적이고 지속 가능하며 비용 효율적 이어져 고품질 알루미늄의 생산을 가능하게합니다.
