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碳熱還原氯化法煉鋁真空爐試驗研究
碳熱還原氯化法煉鋁真空爐試驗研究
設計出在真空下用碳熱還原及低價氯化物分解法從含鋁原料煉鋁的真空爐,通過試驗證明此設備能滿足用碳熱還原及低價氯化物分解法從含鋁原料煉鋁對設備提出的要求,并將此設備成功應用于用碳熱還原及低價氯化物分解法從Al2O3中煉鋁的試驗中。
鋁的生產經歷了從電熱法到電解法的過程。鋁最早是用電熱法來提取。早在18世紀戴維(H。Da-vy)就用電熱———電化學法分離出少量的A l-Fe合金;但由于還原劑昂貴(如用鉀、鈉、鎂等),產量都不大。1886年電解法煉鋁出現,鋁的生產獲得了轉機。此法一直延續至今。經過數代人的不斷研究,電解鋁工業得到了不斷完善,但盡管如此,電解煉鋁的工藝還是存在很多問題,如需大量的很純的氧化鋁原料,能耗巨大,基建投資及材料消耗驚人,鋁電解生產過程中產生大量的污染物等等。因此,在不斷改進電解煉鋁方法的同時,許多科研工作者還開展了非電解煉鋁方法的研究,其中碳熱還原及低價氯化物分解法從含鋁原料中直接煉鋁就是一種。碳熱還原氯化法從含鋁原料煉鋁的機理三價鋁的化合物(如:A lC l3、A lF3、A l2S3等)與合金中的鋁(或者與氧化鋁或其它的含氧化鋁鋁原料在碳的存在下)在高溫下反應,生成具有揮發性的低價鋁化合物,此化合物在高溫下(1 000℃)穩定,而當溫度下降時,此低價鋁化合物分解為金屬鋁和三價鋁化合物,從而將金屬鋁與含鋁原料中的其它成分分開。
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