تشتمل تقنية تنقية الألومنيوم، التي تعتمد على إزالة الهيدروجين، بشكل أساسي على التطفو بالفقاعات، والمعالجة بالفراغ، والمعالجة بالموجات فوق الصوتية، وتخزين الهيدروجين في العناصر الأرضية النادرة. ونظرًا لبساطتها وكفاءتها العالية، لا تزال طريقة التطفو بالفقاعات تُعد تقنية تنقية شائعة الاستخدام لإزالة الهيدروجين السائل من الألومنيوم. AdTech وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت تستخدم طريقة التعويم بالفقاعات لإزالة الغازات من الألومنيوم.
وقد اتفقت الصناعة على المبدأ الأساسي لطريقة التعويم بالفقاعات، وهو تكوين عدد كبير من الفقاعات الخارجية الخالية من الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر، أي أن الضغط الجزئي الأولي للهيدروجين في الفقاعات يساوي صفرًا. وبالتالي، يستمر الهيدروجين المذاب في سائل الألومنيوم في الدخول إلى الفقاعات، مما يؤدي إلى تكوين ضغط جزئي للهيدروجين داخلها، ويستمر هذا الضغط في الزيادة حتى يتحقق التوازن الحركي بين ضغط الهيدروجين الجزئي داخل الفقاعات وتركيز الهيدروجين في سائل الألومنيوم، مما يتيح إزالة الهيدروجين. وفي الوقت نفسه، تطفو الفقاعات إلى الأعلى في الألومنيوم المنصهر وتخرج في النهاية من سطح السائل لتحقيق الغرض المتمثل في إزالة الهيدروجين. كما أن للفقاعات وظيفة امتصاص الشوائب المؤكسدة الموجودة في الألومنيوم المنصهر، وبالتالي يتم أيضًا إزالة الجزء من الهيدروجين الممتص على الشوائب.
تُعد طريقة التعويم بالفقاعات إحدى التقنيات التقليدية لإزالة الهيدروجين، إلا أنها شهدت تطوراً كبيراً في الوقت الحاضر. ووفقاً لأنواع عوامل التنقية التي تسبب تكوّن فقاعات إزالة الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر، يمكن تقسيمها بشكل عام إلى عوامل تنقية صلبة وعوامل تنقية غازية. وتشير الفئة الأولى بشكل أساسي إلى عوامل التنقية التي يمثلها ملح الكلوريد أو الكلوريد، بينما تشير الفئة الثانية بشكل أساسي إلى عوامل التنقية التي يمثلها الأرجون (Ar) والنيتروجين (N₂). وعلى الرغم من أن الفئة الأولى لا تزال مستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر، إلا أنه من المستحيل أن يكون لها آفاق تطبيق واسعة في القرن الجديد بسبب التلوث الخطير المعترف به وأسباب أخرى. وعلى الرغم من ظهور العديد من عوامل التنقية الخالية من التلوث منذ عام 1979، إلا أنها أثارت جدلاً، ولا يزال تلوث الألومنيوم المنصهر والقضايا البيئية محل قلق. وعادةً ما تعتمد هذه الأنواع من عوامل التنقية على نوع ما من الأملاح. وفي الوقت الحالي، لا توجد آفاق لاستبدال ملح الكلور أو الكلوريد استبدالاً كاملاً وجعل عامل التنقية الصلب مستخدماً على نطاق واسع.
في المقابل، شهدت تقنية التنقية التي تستخدم أجهزة تنقية الغاز تطوراً سريعاً في السنوات الأخيرة. ونظراً لأنها قادرة على تحسين كفاءة إزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر من خلال تحسين الظروف الحركية لعملية إزالة الهيدروجين ووسائل أخرى، فضلاً عن أنها توفر سهولة التشغيل وعدم التسبب في أي تلوث، فمن المؤكد أنها ستجذب انتباه الناس. وقد بدأ الأقران يدركون آثارها ومزاياها تدريجيًا، كما أن التقنية نفسها تشهد تحسينات مستمرة.
من أجل السعي إلى تطوير تكنولوجيا تنقية سائل الألومنيوم عالية الكفاءة ومنخفضة الاستهلاك وخالية من التلوث، سيسعى الباحثون إلى تحقيق تقدم جديد في الجوانب التالية في إطار الاتجاه العام لتكنولوجيا التنقية بالطفو الفقاعي التي تستخدم المذيبات الغازية كعوامل تنقية.
تحسين طريقة النفخ في جهاز تنقية الغاز واختيار أفضل الظروف الحركية لإزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر. في ظل ظروف معينة خلال عملية صهر الألومنيوم المنصهر، عادةً ما يتم تحديد الشروط الديناميكية الحرارية لإزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر؛ ومن أجل تحقيق أفضل كفاءة في إزالة الهيدروجين، يجب أن نبدأ بتحسين الشروط الديناميكية.
- تحسين طريقة النفخ في جهاز تنقية الغاز واختيار أفضل الظروف الحركية لإزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر.
- استخدم مادة تدفق من الغاز الخامل النقي.
- تحسين درجة نقاء أجهزة تنقية الغاز.
- استخدم الغاز المركب كعامل تنقية.
- اعتماد تقنية التنقية المشتركة.