Usos, Preparação e Perspectivas de Mercado do Fluoreto de Alumínio

O fluoreto de alumínio (fórmula molecular: AlF3) é comumente usado na indústria na forma do hidrato cristalino AlF3·3H2O.pó branco com estrutura cristalina triclónica, enquanto o fluoreto de alumínio anidro existe como grandes cristais de sistema hexagonal (um cristal iónico).Insolúvel em água fria, solúvel em água quente, pouco solúvel em soluções ácidas e alcalinas e insolúvel na maioria dos solventes orgânicos, não reage quando aquecido com amônia líquida ou ácido sulfúrico concentrado,nem quando fundido com hidróxido de potássioAs suas propriedades químicas são altamente estáveis; não se decompõe quando aquecido, mas submete-se à sublimação.

• É usado principalmente na produção de alumínio para reduzir o ponto de fusão e aumentar a condutividade elétrica do eletrólito.
• Funciona como inibidor da fermentação na produção de álcool, atua como componente de fluxo e esmaltamento para cerâmica e esmaltes e funciona como fluxo na fundição de metais não ferrosos.

Atualmente, mais de 95% do flúor de alumínio industrial é consumido pela indústria do alumínio.reduzindo a proporção molecular do eletrólito e a temperatura de cristalização primária, e ajuda a controlar o equilíbrio térmico durante o processo de eletrólise do alumínio; é uma matéria-prima essencial para a indústria eletrolítica do alumínio.

1. (1) Processo úmido

   Utilizando como matérias-primas o fluorspar em pó, o ácido sulfúrico concentrado e o hidróxido de alumínio,O gás fluoreto de hidrogénio gerado pela reação do pó de fluorspato e do ácido sulfúrico concentrado é primeiro absorvido em água para obter uma solução de ácido fluorídrico a 30%.Esta solução é então submetida a uma reação de fase mista líquido-sólido com hidróxido de alumínio para formar uma solução de fluoreto de alumínio supersaturado.O produto é obtido por cristalização, filtragem e calcinação a alta temperatura para desidratação.

2. (2) Processo a seco

   Tal como o processo úmido, este método utiliza como matérias-primas o pó de fluorespato de grau ácido, o ácido sulfúrico concentrado e o hidróxido de alumínio.O gás fluoreto de hidrogénio gerado na fase inicial passa por um sistema de purificação em fase gasosa para remover poeira e ácido sulfúrico.A partir daí, mistura-se com hidróxido de alumínio seco (com um teor de humidade de 12%) e introduz-se num leito fluidizado de duas camadas, onde se realizam as reacções de calcinação, desidratação e fluoretação.que, em última análise, produz o produto fluoreto de alumínio.

3. (3) Processo de sal de alumínio

   Os sais de alumínio comuns usados para produzir fluoreto de alumínio incluem cloreto de alumínio, sulfato de alumínio, silicato de alumínio e fluorosilicato de alumínio.

   O método do cloreto de alumínio envolve aquecer uma solução aquosa de cloreto de alumínio com ácido fluorídrico a 400 °C para afastar o gás cloreto de hidrogénio, produzindo assim fluoreto de alumínio.Enquanto o processo é simples, a utilização de ácido fluorídrico caro e altamente corrosivo resulta em elevados custos de produção.

   O método do sulfato de alumínio consiste em aquecer minério de fluorspar de baixa qualidade com sulfato de alumínio para gerar precipitado de sulfato de cálcio (CaSO4) e uma solução de fluoreto de alumínio;O produto final é obtido através de filtragem, cristalização, secagem e desidratação.Embora esta via de processo seja relativamente complexa e dependa do fluoro, um recurso em condições de escassez, implica custos de equipamento mais baixos em comparação com outros métodos..

   O silicato de alumínio é mais diretamente proveniente de minérios de alumínio naturais, que são reagidos diretamente com flúor de hidrogênio para produzir flúor de alumínio.A utilização de gás fluoreto de hidrogénio caro e altamente corrosivos aumenta significativamente os custos de produção e de equipamento.

A nova revolução industrial global, caracterizada pela economia de baixo carbono, inevitavelmente levará a indústria do flúor de alumínio para uma qualidade mais elevada e uma maior eficiência.Fluoreto de alumínio anidro, servindo como alternativa ao produto padrão de processo seco, representará a tecnologia de ponta da indústria num futuro próximo;O desenvolvimento de produtos de fluoreto de alumínio com desempenho superior é uma tendência inevitávelAlém disso, utilizing fluorine resources derived from phosphate fertilizer by-products to establish new supply channels—thereby producing anhydrous aluminum fluoride or high-performance variants—represents a necessary strategic choice for the future of the industry.