冰晶石的形成

冰晶石是一种白色晶体，又名六氟合铝酸钠或氟 化铝钠，分子式为Na3AlF6，其密度为2.95g/cm²，白色细小的结晶体，无气味，溶解度比天然冰晶石大，比重为3，硬度2~3，易吸水受潮。冰晶石主要用作铝电解的助熔剂，在高温1000度左右融化为液体状态。 从而做为铝电解生产中的溶质，成为铝电解生产过程中必不可少的原辅材料。

一、冰晶石在电解生产中的作用：

1、冰晶石熔化后形成液体电解质，具有较好的导电性能，从而在电解槽中形成电力回路，保证电化学反应的正常进行。

2、冰晶石熔化后所形成液体电解质，既是电解槽中的电化学反应区，也是热容量储藏区。铝电解生产中的电化学反应均在液体电解质中进行。

3、铝电解生产是以冰晶石熔化后所形成液体电解质作做为溶质，氧化铝粉做为溶剂，通入直流电进行电化学反应，因此液体电解质还有溶解氧化铝粉的重要作用。

二、冰晶石在正常生产中的消耗：

1、每生产1吨铝需消耗冰晶石15kg。

2、在生产作业中每吨铝的其它机械损失为5kg。

三、启动电解槽对冰晶石的需求量非常大，启动一个系列为年产10万吨的电解槽所需冰晶石为3900吨，占电解槽启动成本的45%。

四、在工业生产中对冰晶石的技术指标要求非常严格，

冰晶石又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠，分子式为Na3AlF6，白色细小的结晶体，无气味，溶解度比天然冰晶石大，比重为3，硬度2~3，熔点1009摄氏度，易吸水受潮。冰晶石主要用作铝电解的助熔剂，橡胶、砂轮的耐磨填充剂，搪瓷乳白剂，玻璃遮光剂和金属熔剂，农作物的杀虫剂等。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。格陵兰西海岸是冰晶石的主要产地，此矿于1987年开采完毕。现时多以萤石人工合成六氟铝酸钠供工业使用。西班牙、俄罗斯和美国也有产出。

冰晶石制取过程

国内外生产冰晶石主要有以下几种工艺：

氢氟酸法：可分干法和湿法 干法是将气态氢氟酸在400～700℃和氢氧化铝反应， 生成氟铝酸(H3AlF6)，然后用纯碱在高温反应而生成。湿法是将40～60% 的氢氟酸与氢氧化铝反应后再加入纯碱而制得。

氟硅酸法：可分氟化铵中间产物和氟硅酸钠中间产物法，前者系氟硅酸与氨水氨化后再与铝酸钠反应而生成。后者是将磷肥生产中的含氟废气经回收氟硅酸钠后，再经氨化合成等工序而制得。

碳酸化法：在铝酸钠及氟化钠溶液中，通以二氧化碳，亦可制得冰晶石。

制铝工业回收法：从炼铝生产的废气中回收的稀氢氟酸与铝酸钠反应可回收冰晶石。

碱法：将纯碱、荧石、硅砂经焙烧、粉碎、浸取后与硫酸铝反应而得，工业上很少采用

冰晶石自然界产出稀少，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