Como há muitas impurezas no alumínio líquido na célula eletrolítica, ele deve ser filtrado antes da fundição do lingote de alumínio. Os métodos comuns incluem fluxos, gases e métodos de purificação por clarificação. Os principais métodos são:
Método de purificação de fluxos e método de purificação de gás
1. O método de purificação por fluxos consiste em utilizar o fluxo de refino adicionado à solução, que apresenta as características de baixa densidade, alta atividade e forte capacidade de adsorção. Ao adsorver os óxidos presentes na solução, formam-se novas gotículas que sobem à superfície. Após o resfriamento, forma-se uma escória. O lingote de alumínio pode ser fundido mediante a remoção da escória.
2. A purificação por gás — que geralmente utiliza cloro, nitrogênio ou uma mistura de cloro e nitrogênio — é um dos principais métodos de purificação do alumínio primário.
Purificação com cloro
O gás cloro presente no alumínio fundido gera muitas pequenas bolhas, que se misturam completamente ao alumínio fundido; o hidrogênio dissolvido nele, bem como algumas inclusões mecânicas, podem ser adsorvidos nessas pequenas bolhas. À medida que as bolhas sobem até a superfície do alumínio fundido, elas são eliminadas.
Método de purificação de nitrogênio
Como o cloro é tóxico e caro, surgiu a purificação com nitrogênio. Utilizam-se esferas de alumina como meio filtrante. O N₂ é introduzido diretamente no alumínio fundido. O alumínio fundido é alimentado continuamente no forno de purificação, passa pela camada de filtro de esferas de alumina e é lavado com nitrogênio, de modo que as inclusões não metálicas e o hidrogênio dissolvido no alumínio fundido são removidos; em seguida, é descarregado continuamente, de forma que as finas bolhas de nitrogênio sejam distribuídas uniformemente, exercendo um efeito purificador no alumínio líquido tratado.
Método de purificação de gás misto
Uma mistura de cloro e nitrogênio é utilizada para purificar o alumínio fundido. Sua função é, por um lado, remover o hidrogênio e separar os óxidos e, por outro, remover certas impurezas metálicas (como o magnésio) do alumínio. A composição comumente utilizada é 90% de nitrogênio + 10% de cloro. Também existe a composição 10% de cloro + 10% de dióxido de carbono + 80% de nitrogênio. Esse efeito é melhor, pois o dióxido de carbono difunde bem o cloro e o nitrogênio, o que pode reduzir o tempo de operação.