Алюминий фтористый кислый AlF3 в Минске


Алюминий фтористый кислый AlF3: технические характеристики и применение

Алюминий фтористый кислый AlF3 — неорганическое соединение, представляющее собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 1291 C и плотностью 2,88–3,13 г/см. Вещество практически нерастворимо в воде (0,56 г/100 мл при 25 C), химически инертно при нормальных условиях, но взаимодействует с сильными кислотами и щелочами. Технический продукт выпускается в виде порошка с содержанием основного вещества 88–98 % в зависимости от марки. AlF3 существует в двух кристаллических модификациях: -фаза (ромбоэдрическая) устойчива выше 450 C, -фаза (кубическая) — при более низких температурах.

Марки и нормативные документы

Промышленный алюминий фтористый кислый регламентируется ГОСТ 19181-78, который устанавливает требования к физико-химическим показателям продукта. Стандарт предусматривает несколько марок, различающихся содержанием основного вещества и примесей.

  • АФ-1 — высший сорт, массовая доля AlF3 не менее 96 %, содержание железа не более 0,03 %
  • АФ-2 — первый сорт, AlF3 не менее 93 %, Fe2O3 не более 0,05 %
  • АФ-3 — второй сорт, AlF3 не менее 88 %, Fe2O3 не более 0,08 %
  • AlF3 марки «Ч» — чистый, содержание основного вещества не менее 98 %, применяется в оптике и электронике

Физико-химические свойства

ПоказательАФ-1АФ-2АФ-3Метод контроля
Массовая доля AlF3, % 96,0 93,0 88,0ГОСТ 19181-78
Массовая доля Fe2O3, % 0,03 0,05 0,08фотоколориметрия
Массовая доля SiO2, % 0,15 0,25 0,40гравиметрия
Потери при прокаливании, % 1,5 2,0 3,0гравиметрия
Остаток на сите 0071, % 5,0 8,0 12,0ситовой анализ

Технология получения

Основной промышленный способ — нейтрализация плавиковой кислоты гидроксидом алюминия с последующей сушкой и прокалкой осадка при 500–600 C. Альтернативный метод — взаимодействие глинозёма с кремнефтористоводородной кислотой (H2SiF6) в качестве побочного продукта производства фосфорных удобрений. Сушка продукта осуществляется в барабанных сушилках при 300–400 C, прокалка — во вращающихся печах. Гранулометрический состав регулируется помолом в шаровых или струйных мельницах.

Применение в промышленности

  • Электролитическое производство алюминия — корректирующая добавка в криолит-глинозёмный расплав для поддержания криолитового отношения (КО) в пределах 2,2–2,8; снижает температуру ликвидуса электролита и повышает выход по току
  • Металлургия — флюс при электрошлаковом переплаве и рафинировании стали, шлакообразующий компонент при сварке
  • Производство сварочных электродов — входит в состав обмазок рутилового и основного типов для стабилизации горения дуги
  • Химическая промышленность — катализатор в процессах изомеризации и алкилирования углеводородов, сырьё для получения фторсодержащих соединений
  • Стекловарение — компонент шихты для глушения стекломассы и снижения вязкости расплава
  • Атомная энергетика — используется в составе фторидных расплавов для гомогенных реакторов

Условия хранения и транспортировки

Алюминий фтористый кислый хранится в герметичной таре — стальных барабанах, полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем или мягких контейнерах типа МКР. Продукт гигроскопичен, при увлажнении комкуется и снижает сыпучесть. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий герметичности упаковки.

Требования безопасности

AlF3 относится к веществам 3-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007. Пыль раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и кожные покровы. При работе применяются респираторы типа «Лепесток» или РПГ-67 с фильтром марки А, защитные очки, резиновые перчатки. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны — 2 мг/м. При попадании на кожу смывается обильной струёй воды. Производственные помещения оборудуются приточно-вытяжной вентиляцией.

Вопросы и ответы

Чем отличается алюминий фтористый кислый от криолита?

Криолит (Na3AlF6) содержит натрий и имеет другое кристаллическое строение. AlF3 — самостоятельное соединение с более высокой температурой плавления и иной растворимостью, применяется как отдельная добавка в электролит.

Как влияет содержание AlF3 на криолитовое отношение электролита?

Повышение массовой доли AlF3 снижает криолитовое отношение, что уменьшает температуру ликвидуса и вязкость расплава, но при КО ниже 2,0 падает растворимость глинозёма.

Какая марка подходит для производства сварочных электродов?

Для обмазок электродов применяется продукт марок АФ-1 и АФ-2 с содержанием основного вещества не менее 93 % и минимальным количеством железа и кремния.

Как хранить алюминий фтористый кислый в условиях повышенной влажности?

Тара должна быть герметичной: полиэтиленовый вкладыш в мешке или МКР, либо стальной барабан с уплотнённой крышкой. Относительная влажность в складе — не выше 70 %.