目前，現(xiàn)代大型鋁電解槽一般都在炭陰極下部鋪設(shè)一層18~20cm 厚度的干式防滲防止電解質(zhì)、堿金屬和鋁的進(jìn)一步滲透，延長電解槽壽命。干式防滲料的防滲機(jī)理是與滲透的電解質(zhì)反應(yīng)形成一 層不可滲透的致密的固態(tài)或玻璃體層，阻止電解質(zhì)、金屬鈉和鋁液進(jìn)一步向下滲透，起到耐火、防滲、抗電解質(zhì)污染和保持電解槽熱平衡的作用。在防滲料下部鋪設(shè)2~3層保溫磚用于電解槽的保溫。國內(nèi)外所采用的干式防滲料和保溫磚主要是含氧化鋁和氧化硅的材料。在電解槽運(yùn)行過程中，電解質(zhì)、金屬鈉和鋁液會(huì)通過炭陰極源源不斷的向下滲透并與炭陰極下部的耐火材料發(fā)生反應(yīng)，電解槽破損后，絕大部分的干式防滲料連同底部保溫磚被滲透的電解質(zhì)、金屬鈉和鋁液腐蝕，形成一個(gè)整體，質(zhì)量增重約50%， 被腐蝕的廢防滲料和底部保溫材料構(gòu)成了電解槽廢耐火材料的主要部分，其質(zhì)量占鋁電解槽廢耐火材料量的90%以上。

鋁電解槽下部耐火材料的SiO2/AL2O3的不同，其與滲透電解質(zhì)的反應(yīng)生成的產(chǎn)物也不同，在低SiO2/AL2O3時(shí)，化學(xué)反應(yīng)主要產(chǎn)物為霞石（NaALSiO4）和冰晶石在高SiO2/AL2O3 時(shí) SiO2＞72%，主要產(chǎn)物為鈉長石（NaAISi3O8）和冰晶石,當(dāng)耐火材料為純的氧化鋁時(shí),其產(chǎn)物為 β 氧化鋁（Na2O·11AL2O3）。此外，還可能存在著金屬鈉和金屬鋁對(duì)硅酸鋁耐火材料的腐蝕生成鋁硅酸鈉和金屬硅的反應(yīng)。

我國鋁電解企業(yè)所采用的干式防滲料中，氧化硅含量一般50%~60%，在氧化鋁含量30%~40%反應(yīng)后主要生成霞石。對(duì)我國某企業(yè)的槽壽命為6年的鋁電解槽底部廢耐火材料進(jìn)行分析，取不同部位的廢耐火材料磨細(xì)混合均勻，物相分析結(jié)果如圖1所示ꎬ主要成分如表1所示由圖1和表1可以看出，鋁電解槽廢耐火材料主要的成分為霞石（NaALSiO4）、NaF、冰晶石和CaF2。

鋁電解廢耐火材料的危害根據(jù)相關(guān)研究，鋁電解槽內(nèi)襯中氟化物濃度最高出現(xiàn)在底部陰極炭塊以下，也就是廢防滲料中，緊靠陰極炭塊的防滲料中氟化物含量高達(dá)20%以上。鋁電解槽廢耐火材料中氟化物的平均含量在10%~20%，部分氟化物(如NaF和KF)是可溶于水的，此外。廢耐火材料中還含有大量的堿性金屬氧化物，其大部分以復(fù)雜化合物的形式存在，不溶于水，但少量的堿性金屬氧化物仍會(huì)溶于水使水顯堿性。