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Purificación de gases para la industria del aluminio

Purificación de gases para la industria del aluminio

La purificación mediante purificador de gas consiste en la introducción de gas en el aluminio fundido o de sustancias capaces de producir gas purificado. La diferencia de presión parcial entre el hidrógeno presente en el aluminio fundido y la burbuja se aprovecha para que este se difunda hacia la burbuja, y la burbuja captura las impurezas en el proceso de flotación, con el fin de lograr la eliminación del hidrógeno y de las impurezas. El objetivo principal de los purificadores de gas es eliminar el hidrógeno. Al mismo tiempo, dado que las impurezas presentes en el fundido interactúan con el hidrógeno, el proceso de eliminación de este va acompañado de la eliminación de impurezas.

El purificación del aluminio El funcionamiento de un purificador de gases se basa en la teoría de la flotación por burbujas. Según la clasificación por actividad de los purificadores de gases, estos se pueden dividir en tres categorías: gases inertes, gases activos y gases oxidantes.

Por «gas inerte» se entiende aquel gas que no reacciona químicamente con el aluminio fundido ni con el hidrógeno disuelto, y que es insoluble en el aluminio; se trata principalmente de Ar, N₂, He, etc. Estos gases son no tóxicos, insípidos y no contaminantes, no requieren instalaciones de tratamiento de gases residuales y pueden adsorber físicamente y eliminar el hidrógeno del aluminio fundido.

Por «gas activo» se entiende principalmente el Cl₂, además del ZnCl, el MnCl, el C₂Cl₆, el CCl₄ y otras sales de cloro o cloruros producidos en el proceso de purificación. El Cl₂ en sí mismo es insoluble en el aluminio, pero el cloro gaseoso reacciona con el aluminio y con el hidrógeno disuelto en él. Los productos de la reacción, el HCl y el AlCl₃, son gaseosos e insolubles en el aluminio fundido. Inicialmente, la presión parcial de hidrógeno en la burbuja de AlCl₃ es nula, lo que permite eliminar el hidrógeno del fundido. El gas activo tiene efectos tanto físicos como químicos en la eliminación del hidrógeno del aluminio fundido. Sin embargo, dado que es nocivo para el cuerpo humano, contamina el medio ambiente, corroe fácilmente los equipos y los elementos calefactores, y tiende a hacer que la estructura cristalina del lingote de aleación resulte gruesa, se suele utilizar gas inerte para evitar riesgos para la población.

Por «gas oxidante» se entiende el gas generado por la descomposición del fundente bajo la acción de altas temperaturas o por la reacción con el aluminio fundido, lo cual constituye un método de fundente de reciente desarrollo. Sin embargo, en la práctica genera gases como NO, NO₂, CO y HF, que pueden oxidar violentamente el aluminio fundido durante el proceso de purificación.