真空下氯化亚铝歧化法提取铝的设备研究

设计了真空刚玉管式炉和真空石墨炉。真空刚玉管式炉不适于进行氧化铝的碳热还原-氯化-歧化反应。真空石墨炉成功用于利用该反应提取铝的实验研究,其高温反应区的温度可以控制在25℃~1570±2℃的范围内,其三氯化铝升华区的温度可以控制在25℃~200±2℃的范围内,且真空石墨炉操作方便。     

真空氯化亚铝歧化法从氧化铝中提取铝的工艺流程

根据真空氯化亚铝歧化法提取铝的机理研究,总结了提取过程的反应流程,提出影响铝的提取率的主要因素是氯化阶段的副反应,影响铝产品纯度的主要因素是歧化阶段CO的歧化反应和铝与CO的二次反应。以氧化铝真空碳热还原的终产物为原料时,铝的提取率和纯度显著提高。据此提出了真空氯化亚铝歧化法从氧化铝中提取铝的工艺流程,通过多次氯化亚铝歧化法提取和精炼,理论上铝的提取可达到完全,铝的纯度可达到理想值。     

真空低价氟化铝歧化分解制备铝

利用\"物质吉布斯自由焓函数法\",讨论不同压力下低价氟化铝生成及分解的热力学条件.结果表明:系统压力为100 kPa时,在1941.76 K以上才能生成低价氟化铝;而当系统压力降低到100～10 Pa时,在1 486.32～1 373.28 K能生成低价氟化铝.同时,当系统压力小于300 Pa时在1 673 K下用氧化铝、氟化铝与还原剂碳在真空炉内实验,验证了理论研究结果,得到纯度为93.77%的金属铝;以焦碳作还原剂,铝土矿为原料在1 723 K进行了实验,得到纯度为95.13%的金属铝.     

真空下从铝土矿提取铝的新工艺

利用低价铝的氟化物在高温下稳定,低温歧化分解可以得到金属铝的特性,用煤作还原剂,在真空条件下,从铝土矿中提取铝进行了初步实验研究.实验得到:在体系残余压力为300Pa～50Pa时,温度在1500K～1900K范围内都可以得到金属铝.此工艺也可以用于再生铝的回收、高纯铝的制备以及从低品位含铝原料中提取金属铝.     

氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应(英文)

通过XRD物相分析和热力学分析研究氧化铝的真空碳热还原—氯化—歧化反应。以氧化铝和石墨为原料,在真空下、1643-1843K的温度范围内进行实验。结果表明,AlCl3(g)与氧化铝碳热还原产生的Al2O(g)或Al(g)反应生成AlCl(g),该AlCl(g)在较低温度下歧化分解为金属铝和AlCl3(g);当压力为100Pa、温度为980K时,AlCl(g)的歧化反应率达到90%。生成的金属铝可以吸附催化CO歧化为C和CO2,并可以与CO二次反应形成Al4C3、Al2O3、C和CO2,导致铝产物中含有C、Al4C3和Al2O3。产物铝中所含的这些杂质随着AlCl(g)歧化反应温度的降低而减少。AlCl3(g)在接近室温的温度下冷凝下来。     

铝膜的低价硫化铝歧化反应制备法

对用低价硫化铝的歧化反应进行钢基镀膜作了定性研究。用两种蒸发源(2Al2O3 6C Al2S3)和(4Al Al2S3)分别进行反应蒸发镀膜，系统真空度为5Pa左右，基材温度为1100℃。研究结果表明：以(2Al2O3 6C Al2S3)为蒸发源的钢基镀膜层为α-Fe及Al13Fe4相，对硝酸酒精溶液具有抗蚀性好的特点，但其平整性稍差，扩散层薄；以(4Al Al2S3)为蒸发源的镀膜层为Fe3Al及AlFe相，其镀膜层表面光滑，平整，扩散层厚等特点。     

氯化亚铝真空歧化反应研究

通过热力学分析和氯化亚铝歧化过程提取铝的实验研究了氯化亚铝真空歧化反应。热力学分析表明,反应体系总压越低、歧化反应越完全,所需反应温度越低。在总压为5~200Pa、氯化亚铝的歧化反应率为10%~90%的范围内,反应平衡温度在875~1182K之间。实验结果证实,随着温度的逐渐降低,氯化亚铝歧化反应连续进行,反应逐渐趋于完全;歧化温度高于933K时,形成的铝产品中含有Al4C3、C及Al2O3杂质,低于933K时,形成较纯的铝粉。     

歧化法生产和精炼铝的研究概况

本文综述了利用铝的低价化合物的生成和歧化分解反应进行铝的生产和精炼的研究概况.     

碳热氯化歧化法炼铝的热力学分析

用碳热氯化歧化法对从含铝原料中炼铝过程进行了热力学分析,该过程分为三个步骤:首先,固态AlCl3在低温下升华得到AlCl3或Al2Cl6气体,升华气体经导气管进入高温反应器内;其次,Al2Cl6可能直接参与碳热氯化反应,也可能分解得到AlCl3气体,AlCl3再参与碳热歧化反应生成低价氯化铝AlCl;最后,AlCl在低温区歧解得到金属铝与AlCl3气体。实验结果表明:在12Pa~50Pa,353K~363K条件下,低温时固态AlCl3升华,得到的是Al2Cl6气体,而非AlCl3气体;升华得到的Al2Cl6气体进入高温区,在10Pa~100Pa,560K~615K时发生分解得到AlCl3气体;AlCl3气体参与了碳热氯化反应,而非Al2Cl6气体参与碳热氯化反应。     

真空AlCl歧化法生产铝的过程中C、Al4C3和Al2O3的形成热力学

通过热力学分析研究了真空Al Cl歧化法生产铝的过程中C、Al4C3和Al2O3的形成条件。结果表明,形成这些杂质的反应,即CO的歧化反应和金属铝与CO的反应,所需的反应温度随着压力的降低而降低。金属铝-CO体系的lg pCO-1/T图与实验结果相符,表明反应速率快,该体系在真空下接近平衡,该平衡图可以用来预测该体系在真空下可能的反应。     

Aluminum production by carbothermo-chlorination reduction of alumina in vacuum

Aluminum production by carbothermo-chlorination reduction of alumina in vacuum was investigated by XRD, SEM, EDS and thermodynamic analysis. Thermodynamic calculations indicate that AlCl(g) generated by carbothermo-chlorination process among Al₂O₃-C-AlCl₃ system should be at 1 377–1 900 K (100 Pa) and AlCl (g) will disproportionate into aluminum and AlCl₃(g) below 950–1 050 K at 10–10² Pa. Experimental results demonstrate that Al₄O₄C and Al₄C₃ begin to be formed by Al₂O₃-C system over 1 698 K (40–150 Pa). It is Al₄O₄C and Al₄C₃ but not Al₂O₃-C that participate in the carbothermic-chlorination reaction. Temperature for AlCl(g) generated by Al₄O₄C-AlCl₃-C, Al₄C₃-Al₂O₃-AlCl₃ and Al₄O₄C-Al₄C₃-Al₂O₃-AlCl₃-C system is 1 703–1 853 K (40–150 Pa). Aluminum metal is produced by AlCl(g) disproportionation process below 933 K. The average purity of aluminum metal reaches 95.32%, which has perfect crystallization and uniform grain size.     

Extraction of alumina from fly ash by ammonium hydrogen sulfate roasting technology

NH₄HSO₄ roasting technology was used for preparing Al₂O₃ from fly ash. First, Al and Fe were extracted from fly ash by NH₄HSO₄ roasting and deionized water leaching. Then, the Al and Fe in the leached liquid were precipitated by adding NH₄HCO₃ solution. After the mixed precipitations of Al(OH)₃ and Fe(OH)₃ were leached by NaOH solution, the NaAl(OH)₄ solution was decomposed by carbonation. Finally, the pure Al(OH)₃ was calcined to α-Al₂O₃. The optimal conditions of the whole technology were determined by experiments. The quality of α-Al₂O₃ product is up to the technical indicator of YS/T 274-1998 standard.     

真空下以煤还原氧化铝的实验

研究真空下以煤为还原剂进行碳热还原氧化铝。结果表明:压力为10-2Pa~10Pa的条件下,温度在1450℃~1650℃范围内,氧化铝与煤中的碳反应生成碳化铝和铝,温度越高,反应程度越大。煤中的硅、铁也被还原。还原产物铝、硅、铁蒸发出来,部分硅、铁冷凝在温度较高的位置,形成碳化硅、硅铁合金。铝与另一部分硅铁冷凝在温度较低的位置,一部分金属铝形成碳化铝和铝硅铁合金。     

氧化铝真空碳热还原-氯化工艺中二氧化钛的行为分析

在不同温度下氧化铝真空碳热还原和氯化反应的过程中,利用XRD、SEM和EDS检测手段分析TiO2的行为。在制备材料时,Al2O3和C的摩尔比为1：4,并添加10%TiO2和过量的AlCl3。结果表明,TiO2从锐钛矿型转化为金红石型后与C反应生成TiC。在1763-1783K的温度区间,在残渣和冷凝物中没有发现Ti和Al的化合物。生成铝的纯度达到98.35%,且TiO2不参与氧化铝真空碳热还原和氯化过程。     

加压酸浸法从粉煤灰中提取铝(英文)

利用加压酸浸法从粉煤灰中提取铝。研究了粉煤灰粒度、硫酸浓度、反应时间、反应温度对铝提取率的影响。通过XRD、SEM、IR对反应前、后的粉煤灰进行物相和形貌分析。确定的最佳工艺条件为粉煤灰粒度74μm,硫酸浓度50%,反应时间4h,反应温度180℃。在最佳工艺条件下,氧化铝的提取率为82.4%。     

SnO2包覆硼酸铝晶须增强铝复合材料高温拉伸性能研究

利用挤压铸造方法制备了SnO2涂覆硼酸铝晶须增强纯铝复合材料(晶须体积分数为20%),研究了涂层和复合材料的微观组织结构、界面反应,并对复合材料的高温拉伸力学性能进行了测试和分析。结果表明,SnO2涂层的引入改善了晶须增强铝基复合材料的界面状态,使得复合材料的拉伸强度随着温度的升高和涂层含量的增加先增加然后降低,当SnO2包覆涂层与晶须的质量比为1∶20时,晶须增强纯铝基复合材料的拉伸温度在300℃得到了最好的拉伸塑性。     

Microstructure and properties of vacuum counter-pressure cast aluminum alloy

As a special casting process, counter-gravity casting has many advantages especially in producing thin-wall complicated castings and has widely been used in industry [1]. In recent ten years, various different counter-gravity casting processes have been continuously developed such as vacuum suction casting, low-pressure casting and counter-pressure casting [2-4] et al. Vacuum counter- pressure casting is a new kind of counter-gravity casting technology that was developed in recent years. It ha…