Сущность электролитического получения алюминия

       В основе электролитического производства алюминия лежит электролиз криолитоглинозёмного расплава, основными компонентами которого являются: криолит Na₃ALF₆, фтористый алюминий ALF₃, глинозём AL₂O₃ и заключается в том, что глинозём (АL₂O₃) растворяясь в электролите, под действием электрического тока распадается (диссоциирует) на ионы алюминия (AL³⁺) и кислорода (О²⁻):

AL₂O₃ = AL³⁺ + O^{2 −}

       Ионы алюминия восстанавливаются (принимают электроны) на катоде с образованием алюминия (нейтрального). Восстановление ионов алюминия:

AL ³⁺ + 3e– = AL

       Ионы кислорода окисляются (отдают Е−) на аноде с образованием анодных газов СО и СО₂.

       На угольном аноде происходит разряд кислородсодержащих ионов с образованием окислов CO и СО₂ (анодных газов), при реагировании кислорода с угольным телом анода.

2O²⁻– 4e + C → CO₂↑            CO₂ + C → 2CO↑

       Ионы натрия (Na) являются переносчиками электрического тока в расплаве электролита.

       Теоретически в процессе электролиза расходуются только глинозём и углерод, а также электроэнергия, необходимая как для разложения глинозёма, так и для поддержания требуемой рабочей температуры электролита. Фактически расходуются и фтористые соли вследствие их улетучивания и пропитки угольной футеровки.

       Процесс электролиза непрерывный, поэтому периодически в электролит загружают глинозём, фторсодержащие соли, а в анод – анодную массу (электролизёр с СОА). Для поддержания уровня и состава электролита загружают смешанный криолит, оборотный электролит, фтористый алюминий, соду кальцинированную.