Desgasificación del aluminio con cloro

19 de abril Desgasificación del aluminio con cloro

Desgasificación del aluminio con cloro

La desgasificación del aluminio con cloro es un proceso fundamental de purificación del aluminio primario en el que se utiliza una mezcla gaseosa de cloro, nitrógeno o cloro.
Desgasificación del aluminio con cloro
Anteriormente, se utilizaba cloro gaseoso reactivo como agente purificador (método de cloración). En el método de cloración, cuando se introduce cloro gaseoso en el aluminio líquido, se forma una gran cantidad de AlCl₃ de tamaño anormalmente pequeño, y las burbujas se mezclan suficientemente con el aluminio líquido.
El hidrógeno disuelto en el aluminio fundido, así como algunas inclusiones mecánicas, se adsorben en las burbujas de AlCl₃ y se expulsan a medida que estas burbujas ascienden hacia la superficie del aluminio fundido.
Cuando se introduce cloro, algunos elementos con carga negativa mayor que la del aluminio pueden clorarse, como el calcio, el sodio, el magnesio, etc., que se separan mediante el cloro gaseoso para formar el cloruro correspondiente.
Por lo tanto, el método de cloración es un método muy eficaz para la purificación primaria del aluminio. La cantidad de cloro gaseoso es de 500 a 700 g por tonelada de aluminio.
Sin embargo, dado que el oxígeno es tóxico y relativamente caro, con el fin de evitar la contaminación atmosférica y reducir el coste de la producción de lingotes de aluminio, en la industria moderna del aluminio se ha ido sustituyendo progresivamente el proceso de cloración por un método de purificación con gas inerte (nitrógeno).

Desgasificación del aluminio con nitrógeno
Se utilizaron bolas de alúmina (418 mm) como medio filtrante. El N₂ se introduce directamente en el aluminio líquido.
El aluminio fundido se introduce de forma continua en el horno de purificación, pasa a través de la capa de filtración de bolas de alúmina y se barre con nitrógeno, de modo que se eliminan las inclusiones no metálicas y el hidrógeno disuelto en el aluminio fundido; a continuación, se descarga de forma continua, distribuyendo así de manera uniforme las finas burbujas de nitrógeno. Este actúa como agente purificador en el aluminio fundido tratado.
El nitrógeno no contamina la atmósfera y su capacidad de purificación es elevada. Puede procesar entre 200 y 600 kg de aluminio líquido por minuto, y la pérdida de aluminio provocada por el proceso de purificación es relativamente reducida, por lo que actualmente se utiliza de forma generalizada.
Sin embargo, no elimina el calcio, el sodio y el magnesio del aluminio de la misma forma que el cloro.

Desgasificación del aluminio con cloro y nitrógeno
Para purificar el aluminio líquido se utiliza una mezcla de cloro y nitrógeno, que, por un lado, elimina el hidrógeno y separa los óxidos y, por otro, elimina ciertas impurezas metálicas (como el magnesio) del aluminio. La composición habitual es 90% de nitrógeno y 10% de cloro.
También hay 10% de cloro + 10% de dióxido de carbono y 80% de nitrógeno. Este efecto es mejor, ya que el dióxido de carbono favorece la buena difusión del cloro y el nitrógeno, lo que permite acortar el tiempo de funcionamiento.

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