L’Élémentarium
| Formule | Masse molaire | Structure cristalline |
| AlF3 | 83,98 g.mol-1 | Rhomboédrique de paramètres a = 0,4925 nm, c = 1,2448 nm |
| Masse volumique | Température de fusion | Solubilité dans l’eau |
| 3,10 g.cm-3 | 1 290°C (sublimation) |
|
En partant d’alumine, le fluorure d’aluminium est traditionnellement préparé à partir du fluorure d’hydrogène lui même obtenu à l’aide de fluorure de calcium. Toutefois, l’obtention à partir d’acide fluosilicique coproduit lors de la fabrication de l’acide phosphorique destiné principalement à l’industrie des engrais phosphatés se développe avec, en 2017, environ 20 % de la production mondiale.
Obtention à partir du fluorure de calcium : procédé « sec ».
La réaction qui a lieu en lit fluidisé, à une température comprise entre 400 et 600°C, est représentée par l’équation suivante :
Al2O3 + 6 HF(g) = 2 AlF3 +3 H2O(g)
La consommation pour une t de AlF3 est la suivante :
| CaF2 | 1,54 t | Al(OH)3 | 1,03 t | |
| H2SO4 | 1,85 t | Électricité | 165 kWh |
Le fluorure d’aluminium obtenu a une densité d’environ 1,5 et sa pureté est comprise entre 90 et 92 %, la principale impureté étant l’alumine ce qui ne présente pas d’inconvénient pour une utilisation pour l’obtention de l’aluminium.
Obtention à partir de l’acide fluosilicique : procédé « humide ».
La réaction a lieu, en solution à 100°C, entre l’acide fluosilicique purifié et l’hydroxyde d’aluminium. Après séparation de la silice qui a précipité, le fluorure d’aluminium est cristallisé en trihydrate AlF3,3H2O puis par chauffage au dessus de 500°C, il donne du fluorure anhydre. L’équation globale correspondante est la suivante :
H2SiF6 + 2 Al(OH)3 = 2 AlF3 + SiO2 + 4 H2O
Le fluorure d’aluminium obtenu est de faible densité, comprise entre 0,7 et 0,8 et de pureté élevée, de 95 à 97 %. Des évolutions de ce procédé, avec décomposition de l’acide fluosilicique ou avec la formation intermédiaire d’un fluorure d’ammonium ont été proposées.
Dans le monde, en 2018 : 1,2 million de t.
Principaux producteurs : hors producteurs chinois.
En Italie, à Cagliari, en Sardaigne, Fluorsid possède une capacité de production de 110 000 t/an. Par ailleurs, en 2016, a acquis auprès de Boliden, la société Noralf, à Odda, en Norvège, avec une capacité de production de 40 000 t/an.
Au Mexique, à Matamoros, dans l’État de Tamaulipas, Koura, filiale du groupe Orbia nouvelle dénomination de Mexichem possède une capacité de production de 60 000 t/an.
Rio Tinto possède une capacité de production de 60 000 t/an à Jonquière, au Québec, Canada.
Aux Émirats Arabes Unis, Gulf Fluor a construit, à Abu Dhabi, une usine avec une capacité de production de 54 000 t/an de HF et 60 000 t/an de AlF3.
En Tunisie, les Industries Chimiques du Fluor, possèdent, depuis 1976, à Gabès, une capacité de production de 42 000 t/an à partir de 75 000 t/an de fluorine acide, 45 000 t/an d’hydroxyde d’aluminium, 55 000 t/an d’acide sulfurique et 20 000 t/an d’oléum.
En Suède, à Helsingborg, Alufluor, co-entreprise entre Yara et Rio Tinto, produit AlF3 à partir d’acide fluosilicique, avec une capacité de production de 25 000 t/an.
En Lituanie, à Kedainiai, Lifosa, filiale du groupe russe Eurochem, produit AlF3 à partir d’acide fluosilicique, avec une capacité de production de 21 000 t/an et une production, en 2019, de 15 200 t.
Commerce international : en 2022.
Principaux pays exportateurs :
| Chine | 111 129 | Émirats Arabes Unis | 13 941 | |
| Mexique (estimation), en 2021 | 67 000 | Canada | 7 348 | |
| Tunisie | 31 301 | Nigeria | 6 990 |
Source : ITC
Les exportations chinoises sont principalement destinées à 26 % à l’Inde, 17 % l’Australie, 12 % la Malaisie.
Principaux pays importateurs :
| Inde | 66 591 | États-Unis | 21 174 | |
| Australie | 32 658 | Afrique du Sud | 18 461 | |
| Bahreïn | 27 232 | Malaisie | 18 417 | |
| Brésil | 24 982 | Islande | 15 398 | |
| Canada | 23 705 | Russie | 15 326 |
Source : ITC
Les importations indiennes proviennent à 41 % de Chine, 13 % du Mexique, 10 % d’Italie.
En 2023.
Exportations : 199 kg totalement vers l’Espagne.
Importations : 3 917 t à 94 % d’Italie, 5 % de Tunisie, 1 % d’Espagne.
Consommations : la consommation mondiale, en 2017, a été de 1,5 million de t.
Secteurs d’utilisation : le fluorure d’aluminium est principalement employé dans les bains d’électrolyse de l’alumine destinés à produire l’aluminium. AlF3 réduit la solubilité de l’aluminium dans la cryolithe, abaisse la température de fusion de cette dernière à 960°C et augmente la conductivité du bain fondu. La consommation est de 10 à 23 kg de AlF3 pour une tonne d’aluminium.
Un bain a la composition moyenne suivante :
| Cryolithe | 83 % | CaF2 | 5 % | |
| AlF3 | 7 % | Al2O3 | 5 % |
La consommation pour une t d’aluminium est, en moyenne, la suivante :
| Al2O3 | 1 930 kg | Cryolite | 2 kg | |
| Carbone | 415 kg | Électricité | 13 460 kWh | |
| AlF3 | 20 kg |