Cairan aluminium yang disedot dari sel elektrolitik oleh batang aluminium 6061 mengandung berbagai kotoran, sehingga perlu dimurnikan sebelum proses pengecoran. Di industri, metode pemurnian untuk pengecoran seperti klarifikasi, penggunaan fluks, dan gas umumnya digunakan, sedangkan metode pengendapan terarah dan filtrasi juga diterapkan untuk tujuan pemurnian.
Pemurnian Fluks
Flux butiran tanpa natrium Proses pemurnian ini dilakukan dengan menggunakan bahan pengalir yang ditambahkan ke cairan aluminium untuk membentuk sejumlah besar tetesan halus, sehingga oksida dalam cairan aluminium tersebut terbasahi, terserap, dan terlarut oleh tetesan-tetesan tersebut, membentuk tetesan-tetesan baru di permukaan, dan setelah didinginkan, endapan tersebut dibuang. Proses ini fluks pembersih tungku Bahan pelebur yang digunakan untuk pemurnian ini terdiri dari garam-garam dengan titik leleh rendah, kepadatan kecil, tegangan permukaan rendah, aktivitas tinggi, dan daya serap yang kuat terhadap terak teroksidasi. Saat digunakan, masukkan terlebih dahulu sepotong kecil bahan pelebur ke dalam sangkar besi, lalu masukkan ke bagian bawah tungku pencampur untuk diaduk bolak-balik. Setelah fluks habis, keluarkan sangkar besi dan diamkan selama 5–10 menit. Buang endapan di permukaan sebelum dituang. aliran penutup juga dapat ditarik ke permukaan sesuai kebutuhan untuk menutupinya.
Metode Pemurnian Pengecoran Batang Aluminium
Pemurnian dengan gas merupakan salah satu metode utama pemurnian batang aluminium 6061. Gas yang digunakan adalah klorin, nitrogen, atau campuran klorin dan nitrogen.
(1) Pemurnian gas klorin. Sebelumnya, gas klorin aktif digunakan sebagai agen pembersih (metode klorinasi). Dalam metode klorinasi, ketika gas klorin dialirkan ke dalam cairan aluminium, terbentuklah banyak AlCl₃ berukuran sangat kecil, dan gelembung-gelembung tersebut tercampur secara merata dalam cairan aluminium. Hidrogen yang terlarut dalam cairan aluminium dan beberapa inklusi mekanis teradsorpsi pada gelembung AlCl₃, dan dikeluarkan saat gelembung AlCl₃ naik ke permukaan cairan aluminium. Gas klorin juga dapat mengklorinasi beberapa unsur yang lebih negatif daripada batang aluminium 6061. Misalnya, kalsium, natrium, magnesium, dan sebagainya dapat dipisahkan melalui pembentukan klorida yang sesuai akibat gas klorin. Oleh karena itu, metode klorinasi merupakan metode pemurnian aluminium primer yang sangat efektif. Jumlah gas klorin yang dibutuhkan adalah 500–700 g per ton aluminium. Namun, karena oksigen bersifat beracun dan relatif mahal, untuk menghindari polusi udara serta mengurangi biaya produksi ingot aluminium, metode klorinasi secara bertahap telah dihapuskan dalam industri aluminium modern dan diganti dengan metode pemurnian menggunakan gas inert—yaitu nitrogen.
(2) Metode pemurnian nitrogen. Juga dikenal sebagai metode pemurnian berkelanjutan tanpa asap, yang menggunakan bola alumina (418 mm) sebagai media penyaring. N₂ mengalir langsung ke dalam aluminium cair. Aluminium cair secara terus-menerus dimasukkan ke dalam tungku pemurnian, melewati lapisan filter bola alumina, dan dibilas dengan nitrogen, sehingga inklusi non-logam dan hidrogen terlarut dalam aluminium cair dihilangkan, kemudian dikeluarkan secara terus-menerus, sehingga gelembung nitrogen halus tersebar merata dan berperan sebagai pemurnian dalam aluminium cair yang diolah. Nitrogen tidak menimbulkan polusi terhadap atmosfer dan memiliki kapasitas pemurnian yang besar. Metode ini dapat memproses 200 hingga 600 kg aluminium cair per menit. Kerugian aluminium yang disebabkan oleh proses pemurnian ini relatif lebih kecil, sehingga metode ini kini banyak digunakan. Namun, tidak seperti gas klorin, metode ini tidak dapat menghilangkan kalsium, natrium, dan magnesium dari aluminium cair.
(3) Metode pemurnian dengan campuran gas. Campuran klorin dan nitrogen digunakan untuk memurnikan aluminium cair. Batang aluminium 6061 berfungsi, di satu sisi, untuk menghilangkan hidrogen dan oksida, serta, di sisi lain, untuk menghilangkan beberapa pengotor logam (seperti magnesium) dalam aluminium. Komposisi yang umum digunakan adalah 90% nitrogen + 10 % klorin. Ada juga komposisi 10% klorin + 10% karbon dioksida + 80% nitrogen. Efeknya lebih baik, karena karbon dioksida dapat membuat klorin dan nitrogen berdifusi dengan baik, serta dapat mempersingkat waktu operasi.
