海南冰晶石结构

冰晶石的生产方法与方式 

冰晶石（英语：Cryolite）一种矿物，主要成分为六氟铝酸钠（Na3AlF6），又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠，分子式为Na3AlF6，白色细小的结晶体，无气味，溶解度比天然冰晶石大，比重为3，硬度2-3，熔点1000℃，易吸水受潮，微溶于水，能溶于氧化铝，在电解铝工业作助熔剂、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂。格陵兰西海岸的伊维图特（Ivigtût）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。

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冰晶石在铝工业中的用量很大，目前世界上每年消耗量约为70万吨，1999年我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，而且高分子比兵营式更适合除铝工业意外的其他行业的使用；

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这说明由于砂状冰晶石易于熔化所以用来降低槽温、封壳面或提高电解质水平都是很有效的，所要注意的是不宜直接加到阳极根部或火眼上以免造成飞扬损失。如果单纯为了调整分子比，当然添加纯氟化铝有效，但是砂状冰晶石可以把分子比做得很低如1.5或更低，这比粉状冰晶石低得多，因而调整分子比的能力也大得多。湿法生产的氟化铝都含有百分之六至百分之七的水份，这些水份在将氟化铝加入电解槽时不可避免地造成氟的损失而使其实收率降低（低于百分之七十一），而砂状冰晶石的水份很少，由此造成的氟损失也比氟化铝少得多。

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氟硅酸法：可分氟化铵中间产物和氟硅酸钠中间产物法，前者系氟硅酸与氨水氨化后再与铝酸钠反应而生成。后者是将磷肥生产中的含氟废气经回收氟硅酸钠后，再经氨化合成等工序而制得。

碳酸化法：在铝酸钠及氟化钠溶液中，通以二氧化碳，亦可制得冰晶石。制铝工业回收法：从炼铝生产的废气中回收的稀氢氟酸与铝酸钠反应可回收冰晶石。

碱法：将纯碱、荧石、硅砂经焙烧、粉碎、浸取后与硫酸铝反应而得，工业上很少采用。

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含冰晶石的铝熔炼用熔剂在铝及铝合金的熔炼过程中，为了防止熔体的氧化与除去其中的夹杂物常常是通过添加熔剂来达到此目的，前者是向熔体表血撤一层名为覆盖剂的熔剂，熔化后形成一层有一定厚度的致密的液体层，可以阻止氧的渗入，从而防止铝的氧化，明显减少铝的烧损；后者是向熔体内添加一定量的精炼剂，它们能使夹杂物如氧化铝与铝熔体分离并与其一起浮于熔体上面形成渣而得以除去，并能吸附熔体中一定量的氢，所以精炼剂有除杂去氢的双重作用。

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制造冰晶石的方法很多，但在工业上可应用于大量生产的，不外酸法与碱法两种。酸法是氢氟酸开始，先用氢氟酸制成氟化钠；碱法泽勇纯碱，氟石和石英在发射炉中煅烧成为氟化钠，然后与铝酸钠溶液混合，并用以二氧化碳而析出冰晶石。这两种方法比较起来，酸法生产的缺点较多，即：1.因酸法生产冰晶石采取氢氟酸的技术路线，所以给生产带来很大困难，如防腐蚀问题和劳动保护问题等。

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