تعد عملية تكرير المعادن بالغاز الخامل إحدى طرق التكرير التي يتم فيها ضخ الغاز الخامل بشكل مستمر في ذوبان الألومنيوم، حيث يتم إخراج الشوائب المؤكسدة والهيدروجين من سطح السائل خلال عملية طفو الفقاعات.
ويعود سبب عملية إزالة غازات الهيدروجين من المعدن باستخدام الغاز الخامل إلى عدم وجود الهيدروجين في الغاز الخامل الذي يتم نفخه في المادة المنصهرة، حيث يكون الضغط الجزئي للهيدروجين فيه صفراً، في حين أن الضغط الجزئي للهيدروجين في المادة المنصهرة بالقرب من الفقاعات أكبر بكثير من الصفر. وبالتالي، يوجد فرق في الضغط الجزئي للهيدروجين بين داخل الفقاعة وخارجها. وتحت تأثير هذا الفرق في الضغط الجزئي، تنتشر ذرات الهيدروجين الموجودة في المادة المنصهرة نحو سطح الفقاعة، ثم تتحد مجددًا داخل الفقاعة عند هذا السطح. ولن تتوقف عملية إزالة الغازات هذه إلا عندما يتساوى الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة وخارجها.
يتسرب الهيدروجين الذي يدخل الفقاعة إلى الغلاف الجوي مع ارتفاع الفقاعة إلى الأعلى. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية تعويم الفقاعات، يمكن أيضًا إخراج فقاعات الهيدروجين ذات الجزيئات الكبيرة المعلقة في المادة المنصهرة والغاز الموجود في الشوائب من سطح السائل عن طريق التعويم، وبذلك يتحقق الهدف المتمثل في إزالة الغازات.
ويكمن سبب استخدام الغاز الخامل في تكرير المعادن في أن فقاعات الغاز الخامل المنفوخة قادرة على امتصاص الشوائب المؤكسدة الموجودة في المادة المنصهرة وإخراجها من سطح السائل أثناء عملية التعويم. وتُعرف هذه الطريقة بما يُسمى «طريقة إزالة الخبث بالتعويم».
بعد أن تمتص فقاعة الغاز الخامل الشوائب المؤكسدة الموجودة في المادة المنصهرة، يمكن خفض إجمالي الطاقة الحرة السطحية للنظام. وبالتالي، يمكن أن يحدث هذا الامتصاص تلقائيًا. فكلما انخفض التوتر السطحي بين الغاز الخامل والشوائب، وزاد التوتر السطحي بين المادة المنصهرة والغاز الخامل، وكذلك التوتر السطحي بين المادة المنصهرة والشوائب، زادت قدرة هذا الغاز الخامل على إزالة الخبث.
عند استخدام الغاز الخامل في عملية التكرير، فإن تغطية التدفق يجب رشها بالتساوي على سطح السائل. ويرجع ذلك إلى أنه بعد أن ترفع فقاعات الغاز الخامل الشوائب من سطح السائل، إذا كانت هناك طبقة من مادة التذويب على سطح السائل في ذلك الوقت، فإن الشوائب ستدخل في مادة التذويب وتتحول إلى خبث، وهو ما يسهل سحبه. وإلا، فإن الشوائب الأكثر كثافة ستسقط مرة أخرى في الألومنيوم المنصهر، بينما ستشكل الشوائب الأقل كثافة طبقة رغوية على سطح السائل، والتي يصعب فصلها عن الألومنيوم المنصهر. وعند سحب هذه الرغوة، سيتم إخراج كمية كبيرة من المعدن المنصهر، مما يزيد من فقدان المعدن.