Hall-Héroult-Proces

Voor de elektrolyse is een niet-hygroscopisch en goed geleidend zout nodig om de grondstof voor de metaalproductie in op te kunnen lossen. Het proces is vernoemd naar de Amerikaan Charles Martin Hall en de Fransman Paul Héroult, die gelijktijdig maar onafhankelijk van elkaar in 1886 dit proces uitvonden.

Een van de metalen waarbij dit proces op grote schaal wordt toegepast is aluminium. De grondstof voor de productie is aluminiumoxide (Al₂O₃), dat met grafiet gereduceerd wordt:

${\displaystyle \mathrm {2\ Al_{2}O_{3}\ +\ 3\ C\ \longrightarrow \ 4\ Al\ +\ 3\ CO_{2}} }$ 

De reactie wordt uitgevoerd in een bad van vloeibaar kryoliet (natriumaluminiumhexafluoride). Aan de kathode komt vloeibaar aluminium vrij, aan de anode koolstofdioxide. Het Hall-Héroult-proces maakt elektrolytisch reductie van aluminiumoxide mogelijk bij slechts 950 tot 970 °C terwijl aluminiumoxide pas smelt bij 2050 °C. Nadeel van het proces is dat voor reductie grote hoeveelheden elektrische energie benodigd is. Theoretisch 6,2 kWh per kilogram, praktisch ligt dit ongeveer twee keer hoger.

Een ander metaal dat met een Hall-Héroult-achtig proces kan worden gevormd, is magnesium. Voor de productie hiervan wordt gebruikgemaakt van magnesiumchloride (MgCl₂):

${\displaystyle \mathrm {MgCl_{2}\ \longrightarrow \ Mg\ +\ Cl_{2}} }$ 

Tijdens het proces treden de volgende reacties op:

• Kathodereactie:

${\displaystyle \mathrm {Mg^{2+}\ +\ 2\ e^{-}\ \longrightarrow \ Mg} }$ 

• Anodereactie:

${\displaystyle \mathrm {2\ Cl^{-}\ \longrightarrow \ Cl_{2}\ +\ 2\ e^{-}} }$ 

• DAMCO Aluminium Delfzijl (Aldel)
• Pechiney
• Aluchemie