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《六水氯化铝脱水制备无水氯化铝的设想》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2013.09.009六水氯化铝脱水制备无水氯化铝的设想马家玉1,2,3,姜跃华1,3,杨小平1(1.贵阳铝镁设计研究院有限公司,贵阳550081;2.中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083;3.国家铝镁电解装备工程技术研究中心,贵阳550081)摘要:在“粉煤灰—无水氯化铝—电解铝”的新工艺路线中,六水氯化铝脱水制备无水氯化铝是关键。评述了六水氯化铝制备无水氯化铝的方法,并在参考六水氯化镁脱水工艺的基础上,设计了六水氯化铝的脱水方案。关键词:六水氯
2、化铝;脱水;无水氯化铝;粉煤灰;设想中图分类号:TF821;TQ124.4文献标志码:A文章编号:1007-7545(2013)09-0000-00HypothesistoPrepareAnhydrousAluminiumChlorideviaDehydrationofAluminiumChlorideHexahydrateMAJia-yu1,2,3,JIANGYue-hua1,3,YANGXiao-ping1(1.GuiyangAluminium-MagnesiumDesign&ResearchInstitut
3、eCo.,Ltd.,Guiyang550081,China;2.SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;3.NationalEngineeringandTechnologyResearchCentreforAluminium&MagnesiumElectrolysisFacilities,Guiyang550081,China)Abstract:Dehydrationofalumi
4、numchloridehexahydratewasthekeytoprepareanhydrousaluminumchloridebyanewprocessof“flyash,anhydrousaluminiumchloride,andelectrolyticaluminum”.Themethodsfordehydrationofaluminiumchloridehexahydratewerereviewed.Thedehydrationtechnologyofaluminiumchloridehexahydra
5、tewasdevelopedbasedondehydrationprocessofmagnesiumchloridehexahydrate.Keywords:aluminiumchloridehexahydrate;dehydration;anhydrousaluminiumchloride;flyash;hypothesis无水氯化铝是一种重要的无机化工原料[1-5],也有望通过直接电解的方法生产金属铝,在节能减排、减少温室气体排放方面具有巨大潜力[6]。粉煤灰是煤炭燃烧后的固体废弃物,其主要化学成分是Al2O
6、3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO和其它多种微量元素。其中Al2O3+SiO2+CaO+Fe2O3一般占90%(质量分数,下同)以上,Al2O3可达15%~40%,特别是Al2O3大于30%的高铝粉煤灰是制备氧化铝的良好资源[7]。目前利用高铝粉煤灰制备氧化铝技术还处在实验室研究及工业化试验阶段[8-10]。主要工艺分为酸法、碱法及酸碱联合法等,但各种方法均具有局限性。如酸法工艺存在设备腐蚀、溶出率低、生产出的氧化铝质量指标不满足电解铝的要求[9];碱法工艺流程复杂、能耗高、残渣量太大、残渣综合利
7、用难、综合效益差等[10]。针对上述情况,我们提出了一种全新的研究思路:即用粉煤灰制取无水氯化铝,然后用无水氯化铝直接电解生产金属铝。完整的工艺流程分为3部分:粉煤灰经盐酸浸出、除杂、浓缩结晶后得到六水氯化铝(即结晶氯化铝),六水氯化铝脱水制备无水氯化铝及无水氯化铝电解生产金属铝。其中粉煤灰湿法制备六水氯化铝已有研究及工业化应用示范报道[11];无水氯化铝电解法生产金属铝早在20世纪70年代美国铝业公司就曾做过大量研究,并投产了1.5万t/a无水氯化铝的生产线,实际运行了4年[12]。该工艺成败的关键是六水氯化铝
8、脱水制备无水氯化铝技术,而当前关于六水氯化铝脱水制备无水氯化铝的研究报道还较少。1六水氯化铝脱水方法1.1氯气、氯化氢等保护气氛下脱水六水氯化铝(AlCl3·6H2O)直接加热脱水的反应为:AlCl3·6H2O=AlCl3+6H2O(1)同时,AlCl3·6H2O在高温条件下会发生水解反应:2(AlCl3·6H2O)=Al2O3+6HCl+9H2O(2)收稿日期:2013