氟化铝的用途、制备及市场前景

氟化铝，分子式为AlF3，工业上经常用结晶水合物AlF3·3H2O。三水氟化铝为无色三斜系晶白色粉末，无水氟化铝为很大的六方斜晶系六面结晶体，为离子晶体。密度2.88g/cm3，熔点1040℃，沸点1291℃；不溶于冷水，可溶于热水，难溶于酸及碱溶液，不溶于大部分有机溶剂；与液氨或浓硫酸共加热，或者与氢氧化钾共熔均无反应。化学性质非常稳定，加热不分解，直至升华。

氟化铝用途

主要用于炼铝生产，以降低熔点和提高电解质的导电率；酒精生产中用作起副发酵作用的抑制剂；也用作陶瓷釉和搪瓷釉的助熔剂和釉药的组分；还可用作冶炼非铁金属的熔剂。

目前95%以上的工业氟化铝用于铝工业，其作用是作为冰晶石——氧化铝溶液的一种添加剂，它既可以弥补电解质中氧化铝的损失，又可以降低电解质的分子比，降低电解质的初晶温度，控制铝电解过程中的热平衡，是电解铝行业必不可少的原材料。

氟化铝常见工艺制备

（1）湿法

以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料，先将酸级萤石粉与浓硫酸反应生成的氟化氢气体用水吸收，得到含量为30%的有水氢氟酸，使之再与氢氧化铝进行液-固混合相反应，得到过饱和的氟化铝溶液，经过结晶、过滤、高温煅烧脱水，最终得到氟化铝产品。

（2）干法

与湿法一样，也以酸级萤石粉、浓硫酸和氢氧化铝为原料，有所不同的是，工艺流程中步所产生的氟化氢气体要经过气相净化系统，除去所含的粉尘和硫酸，然后再与干燥的氢氧化铝（含水量12%）混合，送入双层流化床中完成焙烧脱水与氟化两步反应，并最终制得氟化铝产品。

（3）铝盐法

用于制备氟化铝产品的常见铝盐有氯化铝、硫酸铝、硅酸铝、氟硅酸铝等。

氯化铝法是将氯化铝水溶液与氢氟酸加热到400℃，除去氯化氢气体而制得氟化铝产品。工艺路线简单，但采用了价格昂贵及腐蚀性强的氢氟酸，生产成本大。

硫酸铝法是用硫酸铝加热处理低品位的萤石矿，生成CaSO4沉淀和氟化铝溶液，经过滤、结晶、干燥、脱水即可制得氟化铝产品。该法工艺路线较为复杂，且用到较为紧俏的萤石为原材料，但设备成本较其它方法小。

硅酸铝最直接的来源是天然铝矿，将其直接与氟化氢反应制得氟化铝产品。该方法工艺路线简单，但是采用了价格昂贵的氟化氢气体，且腐蚀性强，使得生产成本及设备费用大大增加。

氟化铝发展

以低碳经济为代表的全球新一轮的工业革命,将迫使氟化铝产品必然向着质量更优，效益更好的方向发展。作为干法氟化铝的替代者, 无水氟化铝在今后一段时期内将代表着氟化铝工业的最高水准；而今后性能更加优异的氟化铝将是未来氟化铝发展的必然趋势；同时，利用磷肥副产的氟资源开拓新的氟源来源途径，生产出无水氟化铝或者性能更加优异的氟化铝将是未来氟化铝面临的必然选择。