低价氯化铝法从氧化铝直接碳还原炼铝的机理分析

• 作者: 冯月斌 徐宝强 戴永年 杨斌 袁海滨 郁青春
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 低价氯化铝 氧化铝 铝 碳热还原
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 259-264
• 分类号: TF131|TF821
• 字数: 3676字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-7126.2010.03.09

摘要

碳热过程的热力学分析表明,系统压力为100 Pa时,生成Al4O4C与Al4C3以及Al4O4C与C结合生成Al4C3的初始温度分别为1690,1711,1472 K;碳热-氯化过程的热力学分析表明,在101 Pa,1500 K时,氧化铝直接碳热-氯化的吉布斯自由能为-20.041 kJ;系统压力为100 Pa时,Al4O4C,Al4C3以及Al2O3联合Al4O4C,Al4C3参与氯化反应的初始温度分别为1459,1378,1416 K.实验结果显示:碳热过程在50～100 Pa、高于1693 K时,Al4O4C与Al4C3开始生成且含量随着温度的升高而增加;随着温度的继续升高或系统压力的减小,Al2O3及Al4O4C碳热转化为Al4C3.在50～100 Pa,1693 K时进行了实验,证明了该过程没有发生碳热-氯化反应.在70～150 Pa,1753～1853 K的范围时进行实验,均得到金属铝,说明要发生碳热-氯化反应必须先发生氧化铝与碳的碳热反应,即生成Al4O4C与Al4C3.