Очистка газом является одним из основных методов очистки первичного алюминия. В качестве газа используется хлор, азот или смесь хлора и азота.
Очистка хлором. При использовании метода хлорирования, когда газообразный фтор пропускается через расплав алюминия, образуется множество пузырьков необычно малого размера, которые смешиваются с расплавом. Растворенный в расплаве алюминия водород и некоторые механические включения адсорбируются на пузырьках и удаляются по мере их подъема к поверхности расплава. При введении хлора некоторые элементы, имеющие более отрицательный заряд, чем алюминий, например кальций, натрий, магний и т. д., могут подвергаться хлорированию, в результате чего под действием хлора они распадаются на соответствующие хлориды. Поэтому метод хлорирования является весьма эффективным способом первичной очистки алюминия. Расход газообразного хлора составляет 500–700 г на тонну алюминия, однако, поскольку газообразный хлор токсичен и дорог, в целях предотвращения загрязнения воздуха и снижения затрат на производство алюминиевых слитков современная алюминиевая промышленность постепенно отказалась от метода хлорирования и перешла на метод очистки инертным газом — азотом.
Дегазация азотом Метод. Азот (N₂) напрямую подается в расплав алюминия, который непрерывно поступает на литьевую платформу и промывается азотом, что позволяет удалить неметаллические включения и растворенный водород из расплава, в результате чего мелкие пузырьки азота равномерно распределяются в очищаемом расплаве алюминия. Азот, используемый для очистки атмосферы, не загрязняет атмосферу, а производительность процесса очистки высока. Он позволяет обрабатывать 200–600 кг расплава алюминия в минуту. Потери алюминия в процессе очистки относительно невелики, поэтому данный метод в настоящее время широко применяется, однако он не обеспечивает такую же степень очистки, как при использовании хлора. Кальций, натрий и магний в расплавленном алюминии.
Очистка смешанным газом. Для очистки расплавленного алюминия используется смесь хлора и азота. Ее задача заключается, с одной стороны, в удалении водорода и отделении оксидов, а с другой — в удалении некоторых металлических примесей (таких как магний) из алюминия. Обычно используется смесь в соотношении 90% азота + 10 хлора. Также применяется смесь из 10% хлора, смешанного с 10% углекислого газа и 80% азота. Такая смесь демонстрирует лучший эффект: углекислый газ способствует хорошей диффузии хлора и азота, что позволяет сократить время операции.
