冰晶石(Cryolite)一种矿物,主要成分为六氟铝酸钠,分子式:Na3AlF6,相对分子质量:209.94,白色单斜晶系(109摄氏度)。这个名字最早来源于希腊语中的单词κρνο(cryos),意思是“冰”,而λιθο(lithos)意思是“石头”。冰晶石是一种络合化合物或复盐,颜色因含杂质而呈白色,灰白色,黄色粉末或结晶状颗粒,其熔点1025℃,堆积密度为0.6~1.0g/L,真密度2.95~3.05g/cm3,生成热225KJ,比重2.75~3.00g/cm3,熔化热107KJ。冰晶石微溶于水,能溶于氧化铝。主要用作铝电解的助熔剂;也用作研磨产品的耐磨添加剂,可以有效提高砂轮耐磨,切削力,延长砂轮使用寿命和存储时间;铁合金及沸腾钢的熔剂,有色金属熔剂,铸造的脱氧剂,链烯烃聚合催化剂,以及用于玻璃抗反射涂层,搪瓷的遮光乳化剂,玻璃的乳白剂,焊材的助熔剂,陶瓷业的填充剂,农药的杀虫剂等。
冰晶石可用作在霍尔-埃鲁法(Hall—Heroult)中还原氧化铝的电解质,迄今为止还没有发现另一种化合物可以代替冰晶石。这是因为冰晶石除了能够溶解氧化铝以外还具有其它一些不可或缺的性质,例如不含比铝更正电性的元素,稳定性好,在一般条件下不分解、不挥发、不潮解,熔点高于铝,导电性好,节约电量等。格陵兰西海岸的伊维图特(Ivigt?t)是冰晶石的主要产地,此矿于1987年开采完毕。现时多以萤石人工合成六氟铝酸钠供工业使用。西班牙、俄罗斯和美国也有产出。
冰晶石自然界产出稀少,通常人工制造。冰晶石在铝工业中的用量最大,世界上每年的消耗量约为70万吨,1999年中国冰晶石的市场销售量约为13万吨。作为电解炼铝用助熔剂,冰晶石必须在钠铝分子比、杂质含量、含水量等方面达到一定的要求。首先,冰晶石中钠与铝之比应越高越好,分子比越高,电解炼铝的电流效率越高,氟损失越少,造成的环境污染越小,而且高分子比冰晶石更适合除铝工业以外的其他行业的使用。其次,冰晶石中氧化硅、氧化铁及五氧化二磷等杂质的含量要低,这些杂质的存在直接影响铝锭的质量以及炼铝的电流效率。最后,冰晶石的含水量也应该越低越好,水的存在会增加冰晶石的消耗。
灼减是冰晶石的一项重要检验指标,是冰晶石物料550℃0.5h的环境下,灼烧损失量的百分比例。冰晶石的灼减是1999年制定国标时的新增指标1984年的国标并无此项。随着社会的进步和铝电解工业的发展,工业生产的自动化水平和环境保护受到重视并急需提高,作为铝电解的原料——冰晶石,其性能也需要提高。冰晶石灼减的高低直接影响其在铝电解生产中的使用效果,灼减高,会造成冰晶石水解、飞扬、物料利用率低、加重环境污染等问题,灼减越低则使用效果越好。所以,降低灼减是提高冰晶石产品质量生产优质冰晶石首要解决的问题。
冰晶石可用作在霍尔-埃鲁法(Hall—Heroult)中还原氧化铝的电解质,迄今为止还没有发现另一种化合物可以代替冰晶石。这是因为冰晶石除了能够溶解氧化铝以外还具有其它一些不可或缺的性质,例如不含比铝更正电性的元素,稳定性好,在一般条件下不分解、不挥发、不潮解,熔点高于铝,导电性好,节约电量等。格陵兰西海岸的伊维图特(Ivigt?t)是冰晶石的主要产地,此矿于1987年开采完毕。现时多以萤石人工合成六氟铝酸钠供工业使用。西班牙、俄罗斯和美国也有产出。
冰晶石自然界产出稀少,通常人工制造。冰晶石在铝工业中的用量最大,世界上每年的消耗量约为70万吨,1999年中国冰晶石的市场销售量约为13万吨。作为电解炼铝用助熔剂,冰晶石必须在钠铝分子比、杂质含量、含水量等方面达到一定的要求。首先,冰晶石中钠与铝之比应越高越好,分子比越高,电解炼铝的电流效率越高,氟损失越少,造成的环境污染越小,而且高分子比冰晶石更适合除铝工业以外的其他行业的使用。其次,冰晶石中氧化硅、氧化铁及五氧化二磷等杂质的含量要低,这些杂质的存在直接影响铝锭的质量以及炼铝的电流效率。最后,冰晶石的含水量也应该越低越好,水的存在会增加冰晶石的消耗。
灼减是冰晶石的一项重要检验指标,是冰晶石物料550℃0.5h的环境下,灼烧损失量的百分比例。冰晶石的灼减是1999年制定国标时的新增指标1984年的国标并无此项。随着社会的进步和铝电解工业的发展,工业生产的自动化水平和环境保护受到重视并急需提高,作为铝电解的原料——冰晶石,其性能也需要提高。冰晶石灼减的高低直接影响其在铝电解生产中的使用效果,灼减高,会造成冰晶石水解、飞扬、物料利用率低、加重环境污染等问题,灼减越低则使用效果越好。所以,降低灼减是提高冰晶石产品质量生产优质冰晶石首要解决的问题。
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