Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Гост:
ГОСТ 10561-80
Марка:
КА
Гост:
ГОСТ 10561-80
Марка:
КАэ
Гост:
ГОСТ 10561-80
Марка:
КП
Искусственный технический криолит: состав, марки и применение в промышленности
Искусственный технический криолит (гексафтороалюминат натрия, NaAlF) неорганическое соединение, получаемое синтетическим путём из плавикового шпата, гидроксида алюминия и соды. В отличие от природного минерала, синтетический продукт характеризуется стабильным химическим составом, нормированным содержанием примесей и воспроизводимыми физико-химическими характеристиками от партии к партии. Выпускается в виде порошка или гранул различной дисперсности, что определяет область его применения в металлургических и химических процессах.
Технические характеристики и показатели качества
Ключевыми параметрами, регламентируемыми нормативной документацией (ГОСТ 10561-80), выступают массовая доля основного вещества, содержание фтора, алюминия, натрия, а также примесей оксида кремния, оксида железа, сульфатов и влаги. Соотношение NaF/AlF (криолитовое отношение) варьируется от 1,8 до 2,1 в зависимости от марки, что напрямую влияет на температуру плавления и электропроводность расплава.
| Марка | Массовая доля NaAlF, % | Криолитовое отношение | Массовая доля влаги, % | Насыпная плотность, г/см |
|---|---|---|---|---|
| К1 | от 98,0 до 99,0 | от 1,9 до 2,0 | до 0,2 | от 0,8 до 1,1 |
| К2 | от 96,0 до 98,0 | от 1,8 до 2,1 | до 0,4 | от 0,7 до 1,0 |
| К3 | от 93,0 до 96,0 | от 1,7 до 2,2 | до 0,6 | от 0,6 до 0,9 |
Гранулометрический состав подбирается под конкретный технологический процесс: тонкодисперсные фракции (менее 0,1 мм) применяются в качестве компонента электролита, крупнозернистые для флюсования при сварке и пайке. Температура плавления технического криолита находится в диапазоне от 1000 до 1012 C, плотность расплава при 1020 C составляет около 2,1 г/см.
Применение в алюминиевой промышленности
Основной объём потребления искусственного криолита приходится на производство первичного алюминия методом электролиза. В электролизёрах с самообжигающимся анодом и в аппаратах с предварительно обожжёнными анодами криолит выполняет функцию растворителя для глинозёма (AlO). Рабочая температура электролита поддерживается в интервале от 950 до 960 C, при этом концентрация глинозёма в расплаве составляет от 2 до 4 % по массе. Добавки фторида алюминия и фторида кальция корректируют криолитовое отношение и повышают электропроводность ванны.
Расход криолита на тонну алюминия зависит от типа электролизёра и составляет от 5 до 15 кг. В процессе электролиза часть фторидов улетучивается с анодными газами и уносится системой газоочистки, поэтому для поддержания оптимального состава электролита требуется периодическая подпитка свежим криолитом.
Использование во флюсах и абразивных составах
В литейном производстве криолит входит в состав покровно-рафинирующих флюсов для обработки алюминиевых и магниевых расплавов. При температуре от 700 до 800 C флюс образует жидкую шлаковую фазу, которая адсорбирует неметаллические включения и оксидные плёнки. Для пайки алюминиевых теплообменников и радиаторов применяются флюсы на основе криолита с добавками хлоридов и фторидов щелочных металлов, обеспечивающие удаление оксидной плёнки при температуре от 570 до 620 C.
В производстве абразивного инструмента криолит добавляется в состав керамических связок шлифовальных кругов. При шлифовании легированных сталей и жаропрочных сплавов криолит разлагается с выделением активного фтора, который предотвращает налипание стружки на абразивные зёрна и снижает температуру в зоне резания.
Прочие отрасли потребления
- Электролитическое получение редкоземельных металлов компонент расплавов для восстановления оксидов.
- Производство эмалей и глазурей плавень, снижающий температуру обжига керамических изделий.
- Стекловаренная промышленность глушитель (опалесцирующая добавка) для молочного стекла.
- Огнезащитные составы для полимерных материалов синергист в комбинации с гидроксидом алюминия.
- Электрохимические производства исходное сырьё для получения фтористого водорода.
Условия хранения и требования безопасности
Криолит относится к умеренно опасным веществам (3 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Пыль криолита при вдыхании может вызывать раздражение дыхательных путей, поэтому работы с порошковыми марками требуют применения респираторов и местной вытяжной вентиляции. Хранение осуществляется в закрытых складских помещениях в полипропиленовых мешках с полиэтиленовыми вкладышами, исключающими увлажнение продукта. Гарантийный срок хранения 12 месяцев с даты изготовления.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем искусственный криолит отличается от природного?
Синтетический продукт имеет более стабильный химический состав и нормированное содержание примесей. Природный криолит встречается редко и содержит значительные количества кварца, сидерита и других минеральных включений, что ограничивает его применение в электрометаллургии.
Какое криолитовое отношение оптимально для электролиза алюминия?
Для промышленных электролизёров поддерживается криолитовое отношение от 2,3 до 2,7 с корректировкой добавками фторида алюминия. Более низкое отношение снижает температуру ликвидуса, но увеличивает испарение фторидов.
В каких отраслях применяется криолит марки К3?
Марка К3 с пониженным содержанием основного вещества используется во флюсах для литья, в составе абразивных кругов и в производстве эмалей, где требования к чистоте менее критичны, чем в алюминиевой промышленности.
Как влияет влажность криолита на технологический процесс?
Повышенная влажность приводит к гидролизу фторидов при нагреве с выделением фтористого водорода, что увеличивает потери фтора и ухудшает экологические показатели производства. Допустимое содержание влаги для электролизных марок не более 0,2 %.