تتكون المرشحات ذات الطبقة العميقة، والمعروفة أيضًا باسم مرشحات تراكم الجسيمات، بشكل أساسي من كرات الألومينا المقواة المكدسة في طبقات وفقًا لنسبة معينة من أحجام الجسيمات. يمكن لمرشح الطبقة العميقة تصفية الشوائب التي يزيد حجمها عن 10 ميكرومتر، ويتميز بكفاءة ترشيح عالية، وسعة ترشيح كبيرة، وعمر خدمة طويل، وقدرة جيدة على التجديد. ومع ذلك، فإنه يتطلب وقتًا طويلاً للتسخين المسبق وتكلفة استبدال عالية، مما يجعله مناسبًا لترشيح المواد المنصهرة التي تتطلب أداءً عاليًا وسعة معالجة كبيرة.
يتميز التركيب الكيميائي للشوائب غير المعدنية المتكونة في ذوبان الألومنيوم بالاستقرار الشديد، وهو ما قد يؤدي بسهولة إلى حدوث تشققات في قطع الصب بعد التصلب. ويؤدي وجود الشوائب غير المعدنية إلى تقليل سيولة المعدن وتقليل الخصائص الميكانيكية للمسبوكات. ونظرًا للصلابة العالية للشوائب غير المعدنية، فإن أداء القطع للمسبوكات سينخفض. كما ترتبط الشوائب غير المعدنية بتكوين الثقوب في المسبوكات. تتميز الشوائب غير المعدنية بضعف قابلية التبلل مع الألومنيوم المنصهر، ويمكن لسطحها الخشن المجهري أن يعمل بسهولة كنواة لتكوين المسام أو تجاويف الانكماش. يسهل ترسب الهيدروجين الموجود في الألومنيوم على الشوائب غير المعدنية، مما يؤدي إلى تكوين مسام بعد التبريد.
ويمكن أيضًا إزالة الشوائب غير المعدنية عن طريق الترشيح. ويمكن تقسيم عملية الترشيح إلى مرحلتين: انتقال الشوائب إلى وسيط الترشيح والالتصاق على سطح وسيط الترشيح. تعتمد كفاءة الترشيح بشكل أساسي على حالة تدفق المعدن المنصهر داخل المرشح، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة المنصهرة، والشوائب، والمعلمات الهندسية للمرشح. يعتمد ترشيح الشوائب التي يزيد حجمها عن 30 ميكرومتر بشكل أساسي على الحجب الميكانيكي، بينما يُعتبر ترشيح الشوائب التي يقل حجمها عن 30 ميكرومتر عمومًا أنه يعتمد على آليتين أساسيتين: الترشيح العميق والترشيح بواسطة كعكة الترشيح.
تقوم المرشحات ذات الطبقة العميقة بتصفية سبائك الألومنيوم المنصهرة، ويزداد استطالة الألومنيوم المنصهر بمقدار 17.93% بعد التصفية، ولا توجد سوى شوائب قليلة بحجم 6 ميكرومتر، في حين أن سبائك الألومنيوم غير المصفّاة تحتوي على العديد من الشوائب بحجم 40 ميكرومتر. ويرجع ذلك إلى أن الألومنيوم المنصهر يدخل المرشح بفعل جاذبيته الذاتية. وتؤدي هذه العملية إلى زيادة التلامس بين الشوائب وجزيئات المرشح، مما يسهل احتجاز الشوائب بواسطة الجزيئات النشطة، وبالتالي تحسين كفاءة إزالة الشوائب.
