Образование HF

Электролит испаряется в окружающую сре­ду в зависимости от его состава (избытка или недостатка легко летучего A1F₃), температуры процесса, герметичности укрытия расплава застывшей коркой и эффективности системы сбора газа. Фториды, находящиеся в электролите, превращаются в пузырь­ки анодных газов и удаляются с поверхности электролита при разрушенной глиноземной корке.

Основным источником испарений служит криолит Na₃AlF₆ и особенно входящий в его состав фтористый алюминий A1F₃. Фториды кальция CaF₂ и магния MgF₂, применяе­мые в качестве добавок, понижающих температуру плавления электролита, заметно не влияют на величину выделения фтора в атмосферу, и поэтому в балансе их не учитывают.

Фторид водорода составляет около половины фторидов, по­кидающих расплав. Водород, необходимый для его образования, содержится в адсорбированном виде в угольной матрице анода, а его образование происходит по реакции

Na₃AlF₆ + 1,5Н₂ = Al + 3NaF + 3HF↑ (7)

Этот источник является весьма важным, так как при содержании водорода в аноде около 0,01% количество фтора в анодных газах составляет около 1,7, а при содержании водорода около 0,07% повышается до 3,4—3,8 г/кг Аl.

Другим важным источником выделения HF является взаимо­действие криолита и фторида алюминия с влагой, содержащей­ся в глиноземе

2Na₃AlF₆ + ЗН₂О↑ = А1₂О₃ + 6NaF + 6HF↑, (8)

2A1F₃ + ЗН₂О↑ = Аl₂О₃ + 6HF↑ (9)

При содержании влаги в глиноземе 0,01% образуется до 4 кг фтора на 1 т алюминия. Фактическое же содержание влаги в глиноземе нередко достигает 1%, и поэтому глинозем является основным потенциальным источником выделений HF. Как сле­дует изреакций 8 и 9, каждые 18 г воды, попавшей в элек­тролит, образуют 56 г HF.