晶石(Cryolite)一种矿物,六氟铝酸钠(Na3AlF6),白色单斜晶系,微溶于水,熔融的冰晶石能溶解氧化铝,在电解铝工业作助熔剂、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂。
种类:
冰晶石按其氟化钠与氟化铝的分子之比,可分为高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。中国国内各电解铝厂大部分使用的是分子比为1.8~2.2的低分子比冰晶石作铝电解的电解质。由于使用高分子比冰晶石在环境保护和经济效益等方面都优于低分子冰晶石,所以中国各电解铝厂普遍使用高分子冰晶石来作铝电解的电解质。冰晶石按其物理性质可分为砂状冰晶石、粒状冰晶石及粉状冰晶石。
一、砂状冰晶石的特点为:
①熔点低,熔化速度快,可缩短进入正常工作状态的时间;
②分子比可在较大的范围内调节,能适应电解槽不同时期对冰晶石分子比的不同要求;
③含水份低,氟损失小;
④颗粒状,流动性好,利于输送;
⑤原料易得,生产成本低。
二、粒状冰晶石的特点为:
①流动性好,粉尘污染,适合机械化下料;
②电解生产中实收率高,可降低电解铝的成本;
③分子比在2.5~3.0之间,特别适用于电解铝的启槽;
④颗粒大多为1~10mm。
三、粉状冰晶石的特点为:
①可达到较高的粒度,通常为200目以上;
②分子比可达1.75~2.5,有较好的可调性;
③超细的产品,325目通过率为98%以上,能满足特殊行业对冰晶石的要求。
主要用途
自然界产出稀少,通常人工制造。用途主要用作铝电解的助熔剂;也用作研磨产品的的耐磨添加剂,可以有效提高砂轮耐磨,切,削力,延长砂轮使用寿命和存储时间;铁合金及沸腾钢的熔剂,有色金属熔剂,铸造的脱氧剂,链烯烃聚合催化剂,以及用于玻璃抗反射涂层,搪瓷的乳化剂,玻璃的乳白剂,焊材的助熔剂陶瓷业的填充剂,农药的杀虫剂等行业企业。
工业质量要求
冰晶石在铝工业中的用量,世界上每年的消耗量约为70万吨,1999年中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,而且高分子比冰晶石更适合除铝工业以外的其他行业的使用
其次,冰晶石中氧化硅、氧化铁及五氧化二磷等杂质的含量要低,这些杂质的存在直接影响铝锭的质量以及炼铝的电流效率
第三,冰晶石的含水量也应该越低越好,水的存在会增加冰晶石的消耗。
中国冰晶石状况
高分子比冰晶石的生产应用,美国和日本都进行过研究和探讨,以氟硅酸钠为原料的生产高分子比冰晶石已实现了工业生产。中国的冰晶石产品执行GB/T4291-2007的标准,但各个生产企业又会根据用途及用户的要求,制订出相应的企业技术指标。冰晶石在市场供应较为偏紧,这与生产厂家的生产技术不成熟有很大的关系,产品达不到用户要求,另外所使用的一些原料也较为紧张,原料成本费用过高,如萤石等。2008年8月冰晶石中国国内市场报价为5000元/t左右。