La technologie de purification de l'aluminium, qui repose sur l'élimination de l'hydrogène, comprend principalement la flottation à bulles, le traitement sous vide, le traitement par ultrasons et le stockage de l'hydrogène dans des terres rares. En raison de sa simplicité et de sa grande efficacité, la méthode de flottation à bulles reste une technologie de purification de l'aluminium liquide par élimination de l'hydrogène largement utilisée. AdTech unité de dégazage en ligne utilise la méthode de flottation par bulles pour le dégazage de l'aluminium.
Le principe de base de la méthode de flottation par bulles fait l'unanimité au sein de l'industrie : un grand nombre de bulles externes exemptes d'hydrogène sont créées dans l'aluminium fondu, c'est-à-dire que la pression partielle initiale d'hydrogène dans les bulles est nulle. Par conséquent, l’hydrogène dissous dans l’aluminium fondu continue de pénétrer dans les bulles, de sorte qu’une pression partielle d’hydrogène s’établit à l’intérieur de celles-ci et ne cesse d’augmenter, jusqu’à ce que la pression partielle d’hydrogène dans les bulles et la concentration en hydrogène dans l’aluminium fondu satisfassent aux conditions cinétiques d’équilibre d’élimination de l’hydrogène. Parallèlement, les bulles remontent à la surface de l’aluminium fondu et finissent par s’échapper de la surface du liquide, ce qui permet d’atteindre l’objectif d’élimination de l’hydrogène. Les bulles ont également pour fonction d’adsorber les inclusions oxydées présentes dans l’aluminium fondu ; ainsi, la partie de l’hydrogène adsorbée sur ces inclusions est également éliminée.
La méthode de flottation par bulles est une technologie traditionnelle d'élimination de l'hydrogène, mais elle a considérablement évolué aujourd'hui. En fonction des types d'agents de purification qui génèrent les bulles permettant d'éliminer l'hydrogène dans l'aluminium fondu, on peut les classer globalement en agents de purification solides et en agents de purification gazeux. Les premiers désignent principalement les agents de purification représentés par les sels de chlorure ou le chlorure, tandis que les seconds désignent principalement les agents de purification représentés par l’argon (Ar) et l’azote (N₂). Bien que les premiers soient encore largement utilisés à l’heure actuelle, ils ne peuvent prétendre à de larges perspectives d’application à l’aube du nouveau siècle en raison, notamment, de leur pollution reconnue comme grave. Bien que divers agents d’affinage non polluants aient fait leur apparition depuis 1979, ils ont suscité la controverse, et la pollution de l’aluminium fondu ainsi que les problèmes environnementaux continuent de susciter des inquiétudes. Ce type d’agent de purification est généralement à base d’un sel quelconque. À l’heure actuelle, il n’y a aucune perspective de remplacer complètement le sel de chlore ou le chlorure et de généraliser l’utilisation d’agents de purification solides.
En revanche, la technologie de purification utilisant des purificateurs de gaz s'est développée rapidement ces dernières années. Comme elle permet d'améliorer l'efficacité de l'élimination de l'hydrogène de l'aluminium fondu, notamment en optimisant les conditions cinétiques de ce processus, et qu'elle offre une mise en œuvre aisée et ne génère aucune pollution, elle ne manquera pas d'attirer l'attention. Ses effets et ses avantages sont progressivement reconnus par les spécialistes du secteur, et la technologie elle-même fait l'objet d'améliorations constantes.
Afin de développer une technologie de purification de l'aluminium liquide à haut rendement, à faible consommation et non polluante, de nouveaux progrès seront recherchés dans les domaines suivants, dans le cadre de la tendance générale vers les technologies de purification par flottation à bulles utilisant des solvants gazeux comme agents de purification.
Améliorer la méthode de soufflage du purificateur de gaz et sélectionner les meilleures conditions cinétiques pour l'élimination de l'hydrogène de l'aluminium fondu. Dans certaines conditions du processus de fusion de l'aluminium fondu, les conditions thermodynamiques d'élimination de l'hydrogène de l'aluminium fondu sont généralement déterminées ; toutefois, pour obtenir la meilleure efficacité d'élimination de l'hydrogène, il faut commencer par améliorer ses conditions cinétiques.
- Améliorer la méthode de soufflage du purificateur de gaz et choisir les meilleures conditions cinétiques pour éliminer l'hydrogène de l'aluminium fondu.
- Utilisez un flux à base de gaz inerte pur.
- Améliorer la pureté des purificateurs de gaz.
- Utiliser un mélange gazeux comme agent purificateur.
- Adopter une technologie de purification conjointe.