Dado que el aluminio líquido de la célula electrolítica contiene numerosas impurezas, es necesario filtrarlo antes de fundir el lingote de aluminio. Entre los métodos más habituales se encuentran los fundentes, los gases y los métodos de purificación por clarificación. Los principales métodos son:
Método de purificación de fundentes y método de purificación de gases
1. El método de purificación de flujos consiste en utilizar el fundente de refinado se añade a la solución, que presenta las características de baja densidad, alta actividad y gran capacidad de adsorción. Al adsorberse los óxidos en la solución, se forman nuevas gotitas que ascienden a la superficie. Tras el enfriamiento, se forma una espuma. El lingote de aluminio se puede fundir una vez eliminada la espuma.
2. La purificación con gas —en la que se suele utilizar cloro, nitrógeno o una mezcla de cloro y nitrógeno— es uno de los principales métodos de purificación del aluminio primario.
Purificación con cloro
El cloro gaseoso presente en el aluminio fundido genera numerosas burbujas pequeñas que se mezclan por completo con el aluminio fundido; el hidrógeno disuelto en este, así como algunas inclusiones mecánicas, pueden adsorberse en dichas burbujas. A medida que las burbujas ascienden hacia la superficie del aluminio fundido, se expulsan.
Método de purificación del nitrógeno
Dado que el cloro es tóxico y costoso, se ha implantado la purificación con nitrógeno. Se utilizan bolas de alúmina como medio filtrante. El N₂ se introduce directamente en el aluminio fundido. El aluminio fundido se introduce de forma continua en el horno de purificación, atraviesa la capa filtrante de bolas de alúmina y es barrido por nitrógeno, con lo que se eliminan las inclusiones no metálicas y el hidrógeno disuelto en el aluminio fundido; a continuación, se descarga de forma continua, de modo que las finas burbujas de nitrógeno se distribuyen uniformemente y ejercen un efecto purificador en el aluminio líquido tratado.
Método de purificación de gases mixtos
Para purificar el aluminio fundido se utiliza una mezcla de cloro y nitrógeno. Su función es, por un lado, eliminar el hidrógeno y separar los óxidos y, por otro, eliminar ciertas impurezas metálicas (como el magnesio) presentes en el aluminio. La composición más habitual es 90% de nitrógeno + 10% de cloro. También existe la combinación de 10% de cloro + 10% de dióxido de carbono + 80% de nitrógeno. Este método ofrece mejores resultados, ya que el dióxido de carbono permite que el cloro y el nitrógeno se difundan bien, lo que puede acortar el tiempo de operación.