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。在電解槽運行過程中，電解質(zhì)、金屬鈉和鋁液會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，化學(xué)反應(yīng)主要產(chǎn)物為霞石（NaALSiO4）和冰晶石在高SiO2/AL2O3 時 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,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溶于水使水顯堿性。