La sustancia química clave en este proceso es el fluoruro de amonio (NH4F). La sal se podía utilizar directamente en forma líquida, pero calentarla siempre conducía a la producción de fluoruro de hidrógeno, que es una sustancia muy peligrosa (aunque finalmente la volvieron a utilizar). Entonces, en su lugar, utilizaron el compuesto disuelto en agua, lo que aparentemente evitó que ocurrieran estas reacciones. En este proceso, calentar la solución a aproximadamente 70°C da como resultado la formación de NH.4F2 iones, liberando gas amoníaco que se utiliza más adelante en el proceso.
Estos iones donan flúor al litio, dejando una solución acuosa de fluoruro de litio. El silicio también forma un ion soluble, (NH4)2SIF6), mientras que el aluminio forma un ion similar que permanece en forma sólida, (NH4)3alf6). Cada uno se procesa por separado.
Usando todo
Comenzaremos con la química del aluminio, que es uno de los caminos más sencillos. Inicialmente calentar (NH4)3alf6 hasta aproximadamente 300° C produce trifluoruro de aluminio y libera amoníaco y fluoruro de hidrógeno. Luego, elevar la temperatura a 700°C hace que el trifluoruro de aluminio reaccione con el agua, dejando óxido de aluminio y liberando más fluoruro de hidrógeno.
Nuevamente, el fluoruro de hidrógeno es un material peligroso y debe manipularse con cuidado. Pero también es fácil hacerlo reaccionar con amoníaco (que aquí se produce durante dos reacciones diferentes) y reformar el fluoruro de amonio utilizado para iniciar todo el proceso. Así, además de pequeñas pérdidas por ineficiencia, este proceso también regenera uno de los ingredientes principales. Mientras tanto, el óxido de aluminio es uno de los principales materiales de partida para la producción de aluminio metálico, por lo que se puede incluir en él, considerando que la pureza del producto final aquí es superior al 98 por ciento.
Sólo señalaremos aquí que este es probablemente el peor aspecto de todo el proceso, considerando los requisitos de energía para estas temperaturas y los químicos extremadamente peligrosos involucrados.
Por otro lado, refinar el silicio es muy sencillo. Agregar más amoníaco a la solución hará que el químico inicial (NH4)2SIF6) reacciona con el agua, liberando dióxido de silicio y fluoruro de amonio. Nuevamente, la solución de fluoruro de amonio es uno de los materiales de partida; El dióxido de silicio simplemente precipita de esta solución. Sus aplicaciones varían, pero el equipo demostró que es bastante eficaz para fortalecer el hormigón.
