آلية تنقية الألومنيوم المنصهر

آلية تنقية الألومنيوم المنصهر: تعتمد على الفرق بين الضغط الجزئي للهيدروجين في الغاز الخامل عالي النقاء والضغط الجزئي للهيدروجين في سائل الألومنيوم. ومن خلال عملية الانتشار، تنتشر ذرات الهيدروجين داخل فقاعات الغاز الخامل لتشكل جزيئات هيدروجين، ثم تتبع الفقاعات في صعودها إلى خارج الألومنيوم المنصهر، مما يحقق الغرض المتمثل في إزالة الهيدروجين. وأثناء صعود فقاعات الغاز الخامل، وبفضل مبدأ الامتصاص التوتري، يمكنها أيضًا امتصاص بعض الجسيمات الصغيرة من الشوائب غير المعدنية لتحقيق الغرض المتمثل في إزالة الشوائب.

ترتبط كفاءة عملية إزالة الغازات بالغاز الخامل وتكوين الخبث ارتباطًا إيجابيًا بمساحة التلامس بين الفقاعات والألومنيوم المنصهر. فكلما زادت مساحة التلامس، كان تأثير إزالة الغازات وتكوين الخبث أفضل. وفي حالة تساوي حجم الغاز، كلما صغرت الفقاعات، كان تأثير إزالة الغازات أفضل.

تتمثل آلية تنقية الغاز المختلط في ذوبان الألومنيوم في إضافة كمية معينة من الكلور إلى الغاز الخامل لتحسين كفاءة التنقية. والكلور في حد ذاته غير قابل للذوبان في سبائك الألومنيوم المنصهرة، ولكنه يمكن أن يتفاعل كيميائيًا مع الألومنيوم السائل الزائد لتوليد غاز AlCl3. وأثناء عملية التعويم، تمامًا مثل آلية إزالة الغاز الخامل، يمكن أن يحقق تأثير إزالة الغاز وإزالة الخبث. كما أن لـ AlCl3 تأثير جيد في إزالة الخبث. ويتمثل دور آخر لتنقية الكلور في إزالة الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية. وبالنسبة لقضبان الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون، لا يُنصح باستخدامه؛ وحتى إذا كان من الضروري استخدام غاز مختلط بالكلور للتنقية، فيجب ألا يتجاوز محتوى الكلور في الغاز المختلط 1%.

تستخدم طريقة تنقية عامل التكرير غاز الكلوريد أو الفلوريد الناتج عن المركب الموجود في عامل التكرير عند درجات حرارة عالية، مثل سداسي كلورو الإيثان، وكلوريد الصوديوم، وكلوريد البوتاسيوم، وغيرها من مركبات الكلور التي تتحلل عند درجات حرارة عالية، وفلوروسيليكات الصوديوم المتولدة عند درجات حرارة عالية، ورباعي فلوريد السيليكون، وما إلى ذلك، مما يتيح إزالة الغازات والخبث أثناء عملية التعويم. وفي الوقت نفسه، فإن المركبات الموجودة في عامل تكرير ويمكن امتصاص أو إذابة الشوائب المؤكسدة الموجودة في المادة المنصهرة. ويمكن للكريوليت الموجود في عامل التكرير أن يذيب الألومينا لتحقيق فصل خبث الألومنيوم.