冰晶石的种类

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18~22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逐渐开端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。

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25~30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175~25，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。 特性

1．分子比高，可稳定在28—30之间；主含量高，杂质含量低，实收率高。2．新启动槽使用高分子具有比冰晶石电解质水平平稳、收缩较慢、分子比变化平缓等优点，有利于电解质成分的稳定保持；阴极吸钠均匀，有利于延长电解槽寿命；电解温度合理、变化小，易于控制；挥发损失少，能有效的改善现场作业条件。

3．可大量节约氟化钠或纯碱用量，降低生产成本。

4．状态有砂状（80目）、粉状（200-325目）、粒状（0-10mm）三种。

粉状：

粒状冰晶石（0-10mm）：主要用作铝电解的助熔剂，特别适用于电解铝启槽和正常生产。

高分子比冰晶石是多氟多公司自主研发的一种新产品，被列为国家高新技术产品。 特性

1．分子比可在10—28之间任意调整。

2．主含量高，杂质含量极低，适用于铝电解正常生产并可部分替代AlF3用于铝电解生产。3．状态有砂状（80目）、粉状（200-325目）、粒状（0-10mm）三种，可根据用户的要求提供不同粒度产品。不同状态产品应用区别如下：

粉状

粉状冰晶石（200-325目）

该产品主要用作铝电解的助熔剂，还适用于树脂砂轮的耐磨填充剂、金属熔剂玻璃遮光剂、搪瓷乳白剂等。使用时添加方法简单，易于操作。

砂状

砂状冰晶石（80目）

砂状冰晶石，系采用国家专利技术，经众多氟化盐专家、电解铝专家共同研制开发而成。该产品经“国家轻金属质量监督检验中心”检测，各项性能指标均达到或超过冰晶石国家标准。产品具有熔点低，熔化速度快的特点。可缩短进入正常工作状态的时间。砂状冰晶石颗粒较大，流动性好，大部份颗粒集中在240目-80目，便于机械化、自动化下料。

粒状

粒状冰晶石（0-10mm）

该产品是多氟多公司根据国际市场对冰晶石要求，开发研制的新一代绿色环保产品。主要用作铝电解的助熔剂。电解铝生产中实收率高，可以降低电解铝的成本；并具有流动性好、无粉尘污染的优点，适合机械化下料。

电解铝就是通过电解得到的铝，现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。中国电解铝行业从2002年开始产量过剩，受下游行业需求下降影响，中国2008年电解铝过剩达到50万吨。

中文名

电解铝

实 质

通过电解得到的铝

方 法

冰晶石-氧化铝融盐电解法

温度要求

950℃-970℃

现代工业

氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。

铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。

自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但却有烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低等一些不易克服的缺点，当前已基本上被淘汰。

当前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。

我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造，促进自焙槽生产技术向预焙槽转化，获得了巨大成功。

根据电解铝的生产工艺流程，电解铝的生产成本大致由下面几部分构成：

（1）原材料：氧化铝、冰晶石、氟化铝、添加剂(氟化钙、氟化镁等)、阳极材料；

（2）能源成本：电力（直流电和交流电）、燃料油；

（3）人力成本：工资及其他管理费用；

（4）其他费用：设备损耗及折旧、财务费用、运输费用、税收等。

明矾化学式KAl(SO4)2·12H2O

铜绿即碱式碳酸铜CuCO3·Cu(OH)2

冰晶石六氟铝酸钠（Na3AlF6）

胆矾五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)

电解石化学式CaC2

生石膏化学成分:CaSO4·nH2O

熟石膏化学成分CaSO4·H2O

　　冰晶石仍然是冰晶石。因为它在电解铝的过程中是助熔剂。

　　冰晶石一种矿物，六氟铝酸钠（Na3AlF6），白色单斜晶系（1009摄氏度），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。

　　Hall—Heroult法是用冰晶石为基的氟化物熔体作溶剂的以生产金属铝的方法，迄今为止还没有发现另一种化合物可以代替冰晶石的。这是因为冰晶石除了能够溶解氧化铝以外还具有其它一些不可缺少的性质，如不含比铝更正电性的元素，稳定性好，在一般条件下不分解、不挥发、不潮解，熔点高于铝，导电性好，节约电量等。可以说，如果没有冰晶石，全世界也许就没有如此大规模的铝工业，价格也就没有这么低，应用也就没有这么广泛。

1矿物学特征

1）矿物名称：锥冰晶石（Chiolite）。

2）化学成分：Na5Al3F14。

3）晶系及结晶习性：四方晶系，晶体通常呈很细小的双锥状，集合体呈块状（见图3-3-24）。

图3-3-24 锥冰晶石

4）颜色：无色、白色。

5）光泽与透明度：玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽；透明—半透明。

6）光性：一轴晶，负光性。

7）折射率与双折射率：no=13486,ne=13424；双折射率为0006。

8）多色性：无。

9）荧光：紫外线下荧光惰性。

10）吸收光谱：未见特征吸收谱。

11）解理：{001}解理完全，{011}解理中等。

12）摩氏硬度：35～4。

13）密度：299g/cm3。

2产状与产地

1）产状：产于冰晶石伟晶岩中。

2）产地：俄罗斯、格陵兰。