アルミニウム フロアイド の 用法,製法,市場 展望

フッ化アルミニウム（化学式：AlF3）は、結晶水和物であるAlF3・3H2Oの形で工業的に広く使用されています。三水和物フッ化アルミニウムは、三斜晶系結晶構造を持つ無色または白色の粉末として現れますが、無水フッ化アルミニウムは六方晶系の大きな結晶（イオン結晶）として存在します。密度は2.88 g/cm³、融点は1040℃、沸点は1291℃です。冷水には不溶、熱水には可溶、酸性およびアルカリ性溶液にはわずかに可溶、ほとんどの有機溶媒には不溶です。液体アンモニアや濃硫酸との加熱反応、水酸化カリウムとの融解反応では反応しません。化学的性質は非常に安定しており、加熱しても分解せず昇華します。

• 主にアルミニウム製造において、電解浴の融点を下げ、電気伝導度を向上させるために使用されます。
• アルコール製造における発酵抑制剤、セラミックスやエナメルのフラックスおよび釉薬成分、非鉄金属製錬におけるフラックスとして機能します。

現在、工業用フッ化アルミニウムの95%以上がアルミニウム産業で消費されています。これは、氷晶石-アルミナ電解浴溶液への添加剤として、アルミナ損失の補償、電解浴の分子比および一次結晶化温度の低下、アルミニウム電解プロセス中の熱バランスの制御に役立ち、電解アルミニウム産業に不可欠な原料です。

1. (1) 습식법

   酸級蛍石粉末、濃硫酸、水酸化アルミニウムを原料とし、蛍石粉末と濃硫酸の反応で発生するフッ化水素ガスをまず水に吸収させて30%のフッ化水素酸溶液を生成します。この溶液は、水酸化アルミニウムと液固混合相反応させて過飽和フッ化アルミニウム溶液を形成します。最後に、結晶化、ろ過、高温焼成による脱水を経て製品を得ます。

2. (2) 건식법

   습식법と同様に、この方法も酸級蛍石粉末、濃硫酸、水酸化アルミニウムを原料とします。主な違いはプロセスフローにあり、初期段階で発生するフッ化水素ガスは、ガス相精製システムを通過してダストと硫酸を除去します。その後、乾燥した水酸化アルミニウム（水分含有量12%）と混合され、二層流動層に供給されます。ここで、焼成脱水およびフッ素化反応が行われ、最終的にフッ化アルミニウム製品が得られます。

3. (3) アルミニウム塩法

   フッ化アルミニウムの製造に一般的に使用されるアルミニウム塩には、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、フッ化ケイ酸アルミニウムがあります。

   塩化アルミニウム法は、塩化アルミニウム水溶液をフッ化水素酸とともに400℃に加熱し、塩化水素ガスを追い出すことでフッ化アルミニウムを生成します。プロセスルートは単純ですが、高価で腐食性の高いフッ化水素酸の使用により、生産コストが高くなります。

   硫酸アルミニウム法は、低品位の蛍石鉱石を硫酸アルミニウムと加熱して硫酸カルシウム（CaSO4）沈殿物とフッ化アルミニウム溶液を生成し、ろ過、結晶化、乾燥、脱水を経て最終製品を得ます。このプロセスルートは比較的複雑で、供給が逼迫している蛍石に依存していますが、他の方法と比較して設備コストが低くなります。

   ケイ酸アルミニウムは天然アルミニウム鉱石から直接得られ、フッ化水素と直接反応させてフッ化アルミニウムを生成します。この方法はプロセスルートが単純ですが、高価で腐食性の高いフッ化水素ガスの使用により、生産コストと設備コストが大幅に増加します。

低炭素経済を特徴とする新たな世界的な産業革命は、フッ化アルミニウム産業をより高品質かつ高効率へと必然的に推進します。標準的な乾式法製品の代替として、無水フッ化アルミニウムは近い将来、業界の最先端技術を代表するでしょう。実際、高性能フッ化アルミニウム製品の開発は避けられないトレンドです。さらに、リン酸肥料副産物由来のフッ素資源を利用して新たな供給チャネルを確立し、それによって無水フッ化アルミニウムまたは高性能変種を生産することは、業界の将来にとって必要な戦略的選択肢となります。